JP2004080085A - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】通信形式や異なる複数の機器と通信してもコストの増加や機器の大型化をすることがなく、通信形式が異なる複数の機器の制御を迅速に処理する。
【解決手段】システムコントローラ２２は、内視鏡画像に所望のキャラクタを重畳して出力するキャラクタ重畳部１５１と、操作パネルとデータを送受する設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２と、赤外線リモコンと赤外線通信を行う１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａと、ＰＤＡと赤外線通信を行う双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａと、リモートコントローラ３０とデータを送受するリモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２と、シリアル通信を行うシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３とを有し、これらが内部バス１５４に接続されて構成され内部バス１５４にはシステムコントローラ２２内を制御するＣＰＵ１５５が接続されている。
【選択図】 図７
【解決手段】システムコントローラ２２は、内視鏡画像に所望のキャラクタを重畳して出力するキャラクタ重畳部１５１と、操作パネルとデータを送受する設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２と、赤外線リモコンと赤外線通信を行う１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａと、ＰＤＡと赤外線通信を行う双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａと、リモートコントローラ３０とデータを送受するリモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２と、シリアル通信を行うシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３とを有し、これらが内部バス１５４に接続されて構成され内部バス１５４にはシステムコントローラ２２内を制御するＣＰＵ１５５が接続されている。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療行為に使用される医療機器を制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータは小型化、高機能化が求められている。例えば機器の携帯性を向上するために、低消費電力型のマイコン等が開発されている。また、システムの拡張性を向上するために、大量のデータ伝送を高速に伝送するイーサネット（登録商標）通信や、パームトップコンピュータ（以下ＰＤＡ）と呼ばれる小型の携帯端末とデータ伝送を行う赤外通信（以下ＩｒＤＡ通信）などがある。
【０００３】
一方で、特開平７−３０３６５４号公報においては、手術システムとして操作性を向上させるため、複数の医療装置の機能をメニュー画面に表示し、この表示されたメニュー画面を操作することにより医療機器を制御する制御システム制御装置（以下システムコントローラ）が開示されている。
【０００４】
特開平１１−３１８８２３号公報においては、外部機器からの情報を入力し、この入力された情報を観察画像とともに表示装置に表示する医療装置が開示されている。
【０００５】
これらの外部情報入力に高速データ通信が可能なイーサネット（登録商標）、ＩｒＤＡなどを用いることが考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記内視鏡システムは、特開平６−１１４０６５号公報のように、システムコントローラは、複数の被制御装置に識別するためのＩＤ情報を割り当ててシリアル通信により被制御装置の動作状態情報を受信するとともに制御情報を送信して集中制御を行うと、被制御装置毎の状態を受信する処理を定期的に行う必要がある。
【０００７】
そのため、接続される被制御装置の通信形式がイーサネット（登録商標）通信やＩｒＤＡ通信などの異なるプロトコルが多数存在すると、システムコントローラ内のＣＰＵは、その各々の通信データを解析する処理が増大し、通信に関する処理時間を費やしてしまい、システム全体では、リアルタイムにデータの交信・通信ができなくなり、ユーザにとって使い勝手の悪いものになってしまう。
【０００８】
また、上述の課題を解決するために、高ビット数で処理可能なＣＰＵの採用や高クロックで動作可能なＣＰＵを採用する方法が考えられるが、上述のようなＣＰＵを採用することは、ＣＰＵ自身のコストが増加したり、また消費電力増加に伴う発熱対策やノイズ対策が必要になり、コストの増加や機器の大型化という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、通信形式や異なる複数の機器と通信してもコストの増加や機器の大型化をすることがなく、通信形式が異なる複数の機器の制御を迅速に処理できる制御装置を提供する目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の制御装置は、医療行為に使用される複数の医療機器を異なるプロトコルの通信により制御する制御装置において、第１のプロトコルの通信で前記医療機器とデータを送受する第１の通信制御手段と、少なくとも前記第１のプロトコルと異なる第２のプロトコルの通信で前記医療機器とデータを送受する第２の通信制御手段と、前記第１の通信制御手段及び前記第２の通信制御手段と共通の第３のプロトコルでデータを送受を行い前記第１の通信制御手段及び前記第２の通信制御手段を制御する制御手段とを備えて構成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１２】
（構成）
図１ないし図１３は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は内視鏡手術システムの構成を示す構成図、図２は図１の患者の状態をモニタする患者モニタシステムの構成を示す構成図、図３は図１の内視鏡手術システムが配置される病院内のネットワークを示す図、図４は図３の院内サーバが接続されるインターネットの接続サービスの一例を示す図、図５は図１のシステムコントローラ２２の正面の構成を示す図、図６は図１のシステムコントローラ２２の背面の構成を示す図、図７は図１のシステムコントローラの構成を示すブロック図、図８は図１のＰＤＡの構成を示すブロック図、図９は図１の操作パネルの操作部および表示部を示す図、図１０は図１のＰＤＡの前面の構成を示す図、図１１は図１のＰＤＡの背面の構成を示す図、図１２は図１１のカードスロットに装着される拡張カードを説明する図、図１３は図１の赤外線リモコンを説明する図である。
【００１３】
図１を用いて手術室２に配置される内視鏡手術システム３の全体構成を示す。
【００１４】
図１に示すように、手術室２内には、患者４８が横たわる患者ベッド１０と、内視鏡手術システム３とが配置される。この内視鏡手術システム３は、第１カート１１及び第２カート１２を有している。
【００１５】
第１カート１１には、医療機器として例えば電気メス１３、気腹装置１４、内視鏡用カメラ装置１５、光源装置１６及びＶＴＲ１７等の装置類と、二酸化炭素等を充填したガスボンベ１８が載置されている。内視鏡用カメラ装置１５はカメラケーブル３１ａを介して第１の内視鏡３１に接続される。光源装置１６はライトガイドケーブル３１ｂを介して第１の内視鏡３１に接続される。
【００１６】
また、第１カート１１には、表示装置１９、集中表示パネル２０、操作パネル２１等が載置されている。表示装置１９は、内視鏡画像等を表示する例えばＴＶモニタである。
【００１７】
集中表示パネル２０は、術中のあらゆるデータを選択的に表示させることが可能な表示手段となっている。操作パネル２１は、例えば７セグメント表示器とＬＥＤ等の表示部とこの表示部上に設けられたスイッチにより構成され、非滅菌域にいる看護婦等が操作する集中操作装置になっている。
【００１８】
さらに、第１カート１１には、システムコントローラ２２が載置されている。このシステムコントローラ２２には、上述の電気メス１３と気腹装置１４と内視鏡用カメラ装置１５と光原装置１６とＶＴＲ１７とが、図示しない通信線を介して例えばＲＳ−２３２Ｃ等のシリアル通信規格で接続されている。このシステムコントローラ２２には、通信コントローラ６３が内蔵されており、通信ケーブル６４を介して、図２に示す通信回路９に接続されている。また、システムコントローラ２２は通信ケーブル６５を介して院内ＬＡＮに接続されている。さらにシステムコントローラ２２には双方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６６と、１方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６７とが設けられ、双方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６６を介することでＩｒＤＡ通信によりＰＤＡ６８（図１０及び図１１参照）と信号の送受が可能となっており、また、１方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６７を介することで赤外線リモコン６９（図１３参照）からの赤外通信によるコマンドが受信可能になっている。なお、ＰＤＡ６８はシリアル通信によってもシステムコントローラ２２と接続可能となっている。
【００１９】
一方、前記第２カート１２には、内視鏡用カメラ装置２３、光源装置２４、画像処理装置２５、表示装置２６及び第２集中表示パネル２７とが載置されている。
【００２０】
内視鏡用カメラ装置２３はカメラケーブル３２ａを介して第２の内視鏡３２に接続される。光源装置２４はライトガイドケーブル３２ｂを介して第２の内視鏡３２に接続される。
【００２１】
表示装置２６は、内視鏡用カメラ装置２３でとらえた内視鏡画像等を表示する。第２集中表示パネル２７は、術中のあらゆるデータを選択的に表示させることが可能になっている。
【００２２】
これら内視鏡用カメラ装置２３と光源装置２４と画像処理装置２５とは、第２カート１２に載置された中継ユニット２８に図示しない通信線を介して接続されている。そして、この中継ユニット２８は、中継ケーブル２９によって、上述の第１カート１１に搭載されているシステムコントローラ２２に接続されている。
【００２３】
したがって、システムコントローラ２２は、これらの第２カート１２に搭載されているカメラ装置２３、光源装置２４及び画像処理装置２５と、第１カート１１に搭載されている電気メス１３、気腹装置１４、カメラ装置１５、光源装置１６及びＶＴＲ１７とを集中制御するようになっている。このため、システムコントローラ２２とこれらの装置との間で通信が成立している場合、システムコントローラ２２は、上述の操作パネル２１上でＬＥＤ等の表示を見ながら、接続されている装置の設定状態を確認し、所望のスイッチを操作することによって、設定値の変更等の入力ができる。
【００２４】
このシステムコントローラ２２は、後述する患者モニターシステム４から取得した生体情報を解析し、この解析結果を所要の表示装置に表示させることが出来る。
【００２５】
次に、図２を用いて患者モニタシステム４を説明する。
【００２６】
図２に示すように、本実施の形態の患者モニタシステム４には、信号接続部４１が設けられておいる。信号接続部４１は、ケーブル４２を介して、心電計４３、パルスオキシメータ４４及びカプノメータ４５等のバイタルサイン測定器とが接続されている。
【００２７】
カプノメータ４５はケーブル４６を介して呼気センサ４７に接続されておいる。この呼気センサ４７は、患者４８に取り付けられた呼吸器のホース４９に設けられている。これにより、患者４８の心電図、血中酸素飽和度、呼気炭酸ガス濃度等の生体情報を測定することができる。
【００２８】
信号接続部４１は、患者モニターシステム４の内部で制御部５０と電気的に接続される。また、制御部５０は、映像信号線５３と映像コネクタ５４とケーブル５５とを介して表示装置５６に接続される。更に、この制御部５０は、通信コントローラ６と電気的に接続されている。この通信コントローラ６は、通信コネクタ５１を介して通信回路９に接続される。
【００２９】
通信回路９は、前記内視鏡システム３の図示しない通信コントローラに接続される。
【００３０】
図３に示すように、手術室２に設けられた内視鏡手術システム３がシステムコントローラ２２を介することで病院内に構築されている院内ＬＡＮ１０１に接続される。
【００３１】
この院内ＬＡＮ１０１には、病院内の他の施設、例えば受付１０２に設けられている受付端末１０３、薬品保管庫１０４に設けられている保管庫端末１０５、ＣＴ検査室１０６に設けられているＣＴ検査システム（のシステムコントローラ）１０７、放射線検査室１０８に設けられている放射線検査システム（のシステムコントローラ）１０９及び医局１１０に設けられている医局端末１１１、病理検査室１１４に設けられている病理端末１１５等が接続されており、該院内ＬＡＮ１０１はデータベース１１２を構築する院内サーバ１１３により管理されている。
【００３２】
また、院内サーバ１１３は、図４に示すように、インターネット１２０に接続可能となっており、インターネット１２０には複数の病院１２１ａ〜１２１ｚの院内サーバ１１３ａ〜１１３ｚの他に、医師宅１２２に設けられているＰＣ（パーソナルコンピュータ）１２３が接続されることで、例えばサービスセンタ１２４のセンタサーバ１２５が病院及び医師宅に医療情報を提供するサービスの運営を行うことを可能としている。
【００３３】
システムコントローラ２２は、正面には図５に示すように、電源スイッチ１３１及びＰＤＡ６８用の前記双方向赤外線Ｉ／Ｆ６６、赤外線リモコン６９用の前記１方向赤外線Ｉ／Ｆ６７が設けられ、背面には図６に示すように、電気メス１３、気腹装置１４、内視鏡用カメラ装置１５、光原装置１６、ＶＴＲ１７、集中表示パネル２０、リモートコントローラ３０等を制御するための例えば８個のＲＳ−２３２Ｃ通信コネクタ１３５（１）〜１３５（８）と、操作パネル２１を制御するためのＲＳ−４２２通信コネクタ１３６、院内ＬＡＮ１０１に接続するための１００Ｔ／Ｂａｓｅコネクタ１３７及び表示装置１９を接続するＢＮＣ１３８、ＶＴＲ１７との映像信号の送受を行うピンジャック１３９、操作パネル２１の設定制御するための通信コネクタ１４０等が設けられている。
【００３４】
システムコントローラ２２は、図７に示すように、内視鏡画像に所望のキャラクタを重畳してＢＮＣ１３８に出力するキャラクタ重畳部１５１と、操作パネル２１とデータを送受する設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２と、赤外線リモコン６９と赤外線通信を行う１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａと、ＰＤＡ６８赤外線通信を行う双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａと、ＲＳ−２３２Ｃ通信コネクタ１３５（１）〜１３５（８）及びＲＳ−４２２通信コネクタ１３６を介してシリアル通信を行うＦＰＧＡより構成されるシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５０とを有し、これらが内部バス１５４に接続されて構成される。
【００３５】
尚、本構成では、前述したキャラクタ重畳部、設定表示ユニットＩ／Ｆ１５２等、複数の通信方式のコントローラ部分（図７の点線部）をＦＰＧＡにて構成して、回路構成の集積化を行っているが、これらのコントローラ部分をそれぞれ独立した回路で構成しても良い。
【００３６】
該内部バス１５４にはシステムコントローラ２２内を制御するＣＰＵ１５５が接続されており、ＣＰＵ１５５は、ＥＥＰＲＯＭ１５６、バージョンアップ用フラッシュメモリ１５７、及びＲＡＭ１５８等を用いてシステムコントローラ２２内を制御するようになっている。また、ＥＥＰＲＯＭ１５６には、ＣＰＵ１５５が実行するプログラムや後述するタスクの優先度情報の設定情報が格納されている。
【００３７】
また、ＴＣＰ／ＩＰコントローラ部１５９がＦＰＧＡを介してＣＰＵ１５５に接続している。ＴＣＰ／ＩＰコントローラ部１５９により院内ＬＡＮ１０１に接続される。
【００３８】
本実施の形態は、システムコントローラ２２に、上述したＦＰＧＡで構成されるキャラクタ重畳部１５１、設定表示ユニットＩ／Ｆ１５２、Ｉ方向赤外線Ｉ／Ｆ６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａとシリアル通信Ｉ／Ｆ１５０を有している。これらの各Ｉ／Ｆはそれぞれのプロトコル毎のドライバ、コントローラで構成されている。
【００３９】
また、ＦＰＧＡ内には、それぞれのＩ／Ｆの制御と、ＣＰＵ１５５とデータのやり取りを行う制御部１５３が設けられており、ＣＰＵ１５５にパス信号として受け渡す構成となっている。ＦＰＧＡからはＣＰＵ１５５に信号パス１５４（データパス、アドレスパス、セレクト信号で構成）で接続されている。また、本実施例では、ＴＣＰ／ＩＰコントローラ部１５９はＦＰＧＡの外部に独立して設けられているが、ＦＰＧＡの内部に設けても良い。
【００４０】
ＰＤＡ６８は、図８に示すように、ＲＯＭ１６１，不揮発性メモリ１６２及びＲＡＭ１６３等を用いてＰＤＡ６８内を制御するＣＰＵ１６４と、ＣＰＵ１６４からの情報を表示する液晶表示部１６５と、ＣＰＵ１６４に情報を入力する液晶表示部１６５に設けられたタッチパネル１６６と、ＩｒＤＡによる双方向赤外通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、無線ＬＡＮ等のワイヤレス通信Ｉ／Ｆ１６７と、機能拡張を実現する拡張カード１６８をカードスロット１６９を介してＣＰＵ１６４に接続する外部拡張Ｉ／Ｆ１７０と、外部通信Ｉ／Ｆ１７１に接続された外部機器との通信を制御する通信制御部１７２と、これら回路に電力を供給する電源回路１７３とを備えて構成される。
【００４１】
操作パネル２１は、図９に示すように、例えば複数の７セグメント表示器とＬＥＤ等の表示機能とスイッチにより構成され、非滅菌域にいる看護婦等が操作する集中操作装置になっている。
【００４２】
ＰＤＡ６８の前面には、図１０に示すように、タッチパネル１６６が設けられた液晶表示部１６５を有し、液晶表示部１６５の一部が手書き入力部１６５ａになっている。また、ＰＤＡ６８の背面には、図１１に示すように、カードスロット１６９及び外部通信Ｉ／Ｆ１７１が設けられている。カードスロット１６９に装着される拡張カード１６８としては、例えば図１２に示すような動画通信拡張カード、静画通信拡張カード、ＧＰＳ拡張カード、モデム拡張カード等がある。
【００４３】
（作用）
第１の実施の形態の動作について説明する。
【００４４】
第１の実施の形態のシステムコントローラ２２には、上述したようにＦＰＧＡより構成されるキャラクタ重畳部１５１、設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２、１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａ、リモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２及びシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３が設けられており、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、内部バス１５４に例えばアドレスデータを出力することで、所望のＩ／Ｆ部を指定し該Ｉ／Ｆ部にデータを出力する。ＣＰＵ１５５からデータを受け取ったＩ／Ｆ部では、データを所定のプロトコルに変換し、該Ｉ／Ｆ部に接続されている周辺機器に対してデータの交信を行う。また周辺機器から所定のプロトコルで受信したデータを内部バス１５４に対応したデータに変換しＣＰＵ１５５の要求に応じて内部バス１５４に出力する。
【００４５】
例えば、表示パネル２０のバイタルサインを表示する処理では、ＴＣＰ／ＩＰコントローラ部１５９、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで受信するとともに、データ解析を行い、解析結果を通信制御部１５３に出力する。
【００４６】
通信制御部１５３は入力された解析結果により受信情報がバイタルサイン情報であることを認識する。そして、通信制御部１５３は、プロトコル解析済みのバイタルサイン情報を内部に設けられたメモリに一時格納するとともに、他のＩ／Ｆ部の通信動作状態を確認する。このとき他のＩ／Ｆ部の通信動作状態が送信可能な状態であれば、メモリからバイタルサイン情報を読み出してキャラクタ重畳部１５１に出力する。
【００４７】
また、通信制御部１５３がＩ／Ｆ部の通信動作状態が実行中と確認した場合は、通信制御部１５３は実行中の通信データとバイタルサイン情報との重要度の判定を行う。例えば実行中の通信データが医療機器の動作パラメータ情報の場合は、バイタルサイン情報の方を重要度が高いと判定し、通信制御部１５３は、ＣＰＵ１５５に対して割り込み処理の実行を指示するための割り込み信号をＣＰＵ１５５に出力する。
【００４８】
ＣＰＵ１５３は、割り込み信号に基づいてシステムバス１５４を介してメモリよりバイタルサイン情報を読み出し、バイタルサイン情報の表示または、バイタルサイン情報に関連する情報の表示を行う処理を実行する。
【００４９】
このように、ＣＰＵ１５５は、通信状態が重複していない場合は通信処理をＦＰＧＡ内の通信制御部１５３に任せ、通信状態を重複していない場合は割り込み信号を用いて、通信データの重要度に応じて割り込み処理をするようになっている。
【００５０】
すなわち、重要度の低いデータの通信処理を一時待機させて遅らせたり、また重要度の低いデータが待機中に更新されるときは更新後のデータを通信しても処理を圧縮することもできる。
【００５１】
また、上述したメモリの代わりにＲＡＭ１５８を使用しても構わない。
【００５２】
（効果）
このように、通信制御部が通信処理の一部を担うのでＣＰＵの処理負荷を低減することができ、また通信情報の重要度に応じてＣＰＵが割り込む処理をかけるので、重要度の高い情報の通信処理を迅速に処理できるという効果がある。
【００５３】
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００５４】
第２の実施の形態は第１の実施の形態で説明した割り込み処理や優先度判定処理をリアルタイムＯＳのマルチタスク機能で実現する形態を説明する。
【００５５】
尚、第１の実施の形態の構成と同一の部分は同じ符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図１４ないし図３２は本発明の第２の実施の形態に係わり、図１４はＣＰＵ１５５の行う処理の全体の流れを説明するフローチャート、図１５は図１４のメイン処理を説明する図、図１６は図１５のタスクハンドリングの処理の流れを説明するフローチャート、図１７は図１４の定周期処理部を説明する図、図１８は図１４の機能別通信処理部を説明する図、図１９は図１４の初期化処理の流れを示すフローチャート、図２０は図１７の定周期処理部の通信ポートチェック処理の流れを示すフローチャート、図２１は図１７の定周期処理部のキャラクタ重畳処理の流れを示すフローチャート、図２２は図１８の機能別通信処理部の周辺機器通信処理の流れを示すフローチャート、図２３は図２２のデータ書き込み処理を示すフローチャート、図２４は図２２のデータ読み込み処理を示すフローチャート、図２５は図１８の機能別通信処理部の設定表示通信処理の流れを示すフローチャート、図２６は図１８の機能別通信処理部のＰＤＡ通信処理の流れを示すフローチャート、図２７は図１８の機能別通信処理部のリモコン通信処理の流れを示すフローチャート、図２８は図１８の機能別通信処理部の麻酔機器通信処理の流れを示すフローチャート、図２９は図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第１のタイムチャート、図３０は図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第２のタイムチャート、図３１は図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第３のタイムチャート、図３２は図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第４のタイムチャートである。
【００５７】
（構成）
第１の実施の形態で説明した通信処理やプロトコル解析をＣＰＵ１５５にて処理する。ここで、ＥＥＰＲＯＭ１５６には、オペレーティングシステム（以下ＯＳと記す）が格納されている。ＯＳはシステムコントローラ２２が起動時に、ＲＡＭ１５８にロードされ、ＣＰＵ１５５はＯＳを実行することにより後述するマルチタスク機能としての各機能別起動処理が実行可能な状態になっている。
【００５８】
（作用）
ここで、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５の処理について説明する。図１４に示すように、ステップＳ１で電源がオンされると、ステップＳ２で後述するシステムの初期化処理を実行する。そして、ステップＳ３でメンテナンスモードかどうか判断し、メンテナンスモードでない場合はステップＳ４でメイン処理を行い処理を終了し、メンテナンスモードの場合にはステップＳ５で所定のメンテナンス処理を実行し処理を終了する。メイン処理は、周辺管理処理部２０１、定周期処理部２０２及び機能別通信処理部２０３からなる。
【００５９】
ステップＳ２のシステムの初期化処理では、図１９に示すように、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、ステップＳ３１でハード依存部の初期化、詳細にはＦＰＧＡからなるキャラクタ重畳部１５１、設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２、１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａ、リモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２及びシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３を初期化する。そしてステップＳ３２でＥＰＲＯＭ１５６よりＦＰＧＡの設定データを読み込み、ステップＳ３３でＦＰＧＡからなるキャラクタ重畳部１５１、設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２、１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａ、リモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２及びシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３に設定データを書き込み、ステップＳ３４でプログラムを起動（割り込み許可／タスク実行開始）し、ステップＳ３５でエラーがないかどうか判定し、ない場合に処理を終了し、ある場合にはステップＳ３６で電源をリセットしてステップＳ３１に戻る。
【００６０】
詳細には、メイン処理では、図１５に示すように、周辺管理処理部２０１において、周期処理、各機能毎状態管理処理、各機能別起動処理（タスクハンドリング）、更新データ認識処理及び最新データ保存処理が行われ、定期処理部２０２及び機能別通信処理部の実行を制御している。
【００６１】
ここで、周辺管理処理部２０１のタスクハンドリングは、図１６に示すように、ステップＳ１１で実行すべき現タスクが発生すると、ステップＳ１２で現タスクを実行タスクに割り当て、ステップＳ１３で現タスクの実行を開始する。一方、周辺機能割り込みや外部ハード割り込みが入り、機能別通信タスク（割り込みタスク）が発生すると、そのステータスを読み込むことで、ステップＳ１４でタスクの優先度が読み込まれ、ステップＳ１５で現タスクと割り込みタスクの優先度を判定する。
【００６２】
現タスクの優先度が割り込みタスクの優先度より高い場合はステップＳ１６で現タスクの実行を継続しステップＳ１９に進み、現タスクの優先度と割り込みタスクの優先度とが同等の場合はステップＳ１７で現タスクの状態を判定する。
【００６３】
ステップＳ１７において現タスクが実行状態あるいは実行可能状態の場合は、ステップＳ１６で現タスクの実行を継続し、それ以外の場合にはステップＳ１８で割り込みタスクを実行し、ステップＳ１９に進む。また、ステップＳ１５において現タスクの優先度が割り込みタスクの優先度より低い場合はステップＳ１９に進む。
【００６４】
ステップＳ１９ではタスク処理を終了し、ステップＳ２０で実行待ちタスクを実行タスクに割り当て処理を終了する。
【００６５】
定周期処理部２０２では、図１７に示すように、通信ポートチェック処理２５１及びキャラクタ重畳処理２５２が行われる。詳細は後述する。
【００６６】
また、機能別通信処理部２０３では、図１８に示すように、周辺機器通信処理２６１、設定表示通信処理２６２、ＰＤＡ通信処理２６３、リモコン通信処理２６４及び麻酔機器通信処理２６５が行われる。詳細は後述する。
【００６７】
定周期処理部２０２の通信ポートチェック処理２５１では、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、図２０に示すように、ステップＳ４１でポートを監視することでキャラクタ重畳部１５１、設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２、１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａ、リモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２及びシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３からの通信要求の通知を待ち、ステップＳ４２で周辺機器から通信の要求があったかどうか判定し、通信要求がある場合にはステップＳ４３で通信確立処理を行い処理を終了し、通信要求がない場合にはステップＳ４４でポートの監視を続けステップＳ４２に戻る。
【００６８】
定周期処理部２０２のキャラクタ重畳処理２５２では、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、図２１に示すように、ステップＳ５１でキャラクタ重畳部１５１、設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２、１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａ、リモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２及びシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３から周辺機器のパラメータを読み込む。また、ステップＳ５２でＴＣＰ／ＩＰ経由で患者モニタシステム４より患者のバイタルサインを読み込む。そしてステップＳ５３で内部データを読み込み、ステップＳ５４で制御信号を周辺機器に出力する。ステップＳ５５で画像を取得すると、ステップＳ５６でキャラクタ重畳タイミング信号を生成し、ステップＳ５６でキャラクタを画像に重畳した重畳画像を生成し、ステップＳ５７で画像を出力して処理を終了する。
【００６９】
機能別通信処理部２０３の周辺機器通信処理２６１では、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、図２２に示すように、ステップＳ６２で周辺機器の接続状態を見、ステップＳ６２で接続検知信号が確認できたかどうか判定する。接続検知信号が確認できない場合にはステップＳ６３で断線と判断してステップＳ６１に戻る。
【００７０】
接続検知信号が確認できると、ステップＳ６４で機器別ＩＤが確認できたかどうか判定する。機器別ＩＤが確認できるとステップＳ６５で通信が確立したと判定する。
【００７１】
機器別ＩＤが確認できない場合には、ステップＳ６６で通信エラーが発生しているかどうか判断し、通信エラーが発生している場合にはステップＳ６３に進み、通信エラーが発生してない場合にはステップＳ６５に進む。
【００７２】
通信が確立したと判定すると、ステップＳ６７のデータ書き込み処理（後述）あるいはステップＳ６８のデータ読み込み処理（後述）を実行し、ステップＳ６９で通信エラーが発生しているかどうか判断し、通信エラーが発生している場合にはステップＳ６３に進み、通信エラーが発生してない場合にはステップＳ７０でデータを更新し処理を終了する。
【００７３】
ステップＳ６７のデータ書き込み処理では、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、図２３に示すように、ステップＳ８１で周辺機器側へ通信要求を行い、ステップＳ８２で周辺機器から応答があるかどうか判定する。周辺機器から応答がない場合にはステップＳ８３で断線と判断し処理を終了する。
【００７４】
周辺機器から応答があると、ステップＳ８４で書き込みコマンドを周辺機器に送信し、ステップＳ８５でデータを周辺機器に送信する。そしてステップＳ８６でエラーが発生したかどうか判断し、エラーが発生した場合にはステップＳ８３に進み、エラーが発生していない場合にはステップＳ８７で所定時間待機した後、ステップＳ８８で確認のためのポーリングを行い、ステップＳ８９で周辺機器のデータが更新されたかどうか判定し、データが更新された場合には処理を終了し、データが更新されていない場合にはステップＳ８３に戻る。
【００７５】
ステップＳ６８のデータ読み込み処理では、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、図２４に示すように、ステップＳ９１で周辺機器側へ通信要求を行い、ステップＳ９２で周辺機器から応答があるかどうか判定する。周辺機器から応答がない場合にはステップＳ９３で断線と判断し処理を終了する。
【００７６】
周辺機器から応答があると、ステップＳ９４で読み込みコマンドを周辺機器に送信し、ステップＳ９５でデータを周辺機器から受信する。そしてステップＳ９６でエラーが発生したかどうか判断し、エラーが発生した場合にはステップＳ９３に進み、エラーが発生していない場合には処理を終了する。
【００７７】
機能別通信処理部２０３の設定表示通信処理２６２では、図２５に示すように、ステップＳ１０１で操作パネル２１側で操作キーが入力されると、ステップＳ１０２で操作パネル２１側において対応コマンドを認識し、ステップＳ１０３で操作パネル２１側において対応ブザー音を鳴らす。そして、ステップＳ１０４で操作パネル２１で送信データを生成し、ステップＳ１０５で操作パネル２１からシステムコントローラ２２のＣＰＵ１５５にデータを送信する。
【００７８】
システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、ステップＳ１０６で受信したデータを認識し、ステップＳ１０７で周辺機器を制御し、ステップＳ１０８で周辺機器の状態情報を保持して、ステップＳ１０９で状態情報に基づく送信データを生成する。
【００７９】
そして、ステップＳ１１０で送信データを操作パネル２１に送信し、ステップＳ１１１で操作パネル２１側では受信したデータの認識がなされ、ステップＳ１１２で操作パネル２１側において受信したデータに対応した表示を行い処理を終了する。
【００８０】
機能別通信処理部２０３のＰＤＡ通信処理２６３では、図２６に示すように、ステップＳ１２１でＰＤＡ６８側でキーが操作されると、ステップＳ１２２でＰＤＡ６８側でプロトコル（ＩｒＤＡあるいはシリアル通信）を選定し、ステップＳ１２３でＰＤＡ６８側で送信データを生成し、ステップＳ１２４でＰＤＡ６８からシステムコントローラ２２のＣＰＵ１５５にデータを送信する。
【００８１】
システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、ステップＳ１２５で受信したデータを認識し、ステップＳ１２６で周辺機器の接続状態を判断し、周辺機器が接続されている場合には、ステップＳ１２７で周辺機器の動作が正常かどうか判断し、正常の場合はステップＳ１２８で周辺機器の設定情報を保持して、ステップＳ１２９で設定情報に基づく送信データを生成する。
【００８２】
そして、ステップＳ１３０で送信データを周辺機器に送信し、ステップＳ１３１で送信データを操作パネル２１に送信し、ステップＳ１３２で操作パネル２１側では受信したデータの認識がなされ、ステップＳ１３３で操作パネル２１側において受信したデータに対応した表示を行い処理を終了する。
【００８３】
ステップＳ１２７において周辺機器が未接続と判断するとステップＳ１３１で接続エラーが発生したとし、ステップＳ１３５でエラーを表示すると共にエラー情報をＰＤＡ６８に送信しステップＳ１３２に進む。
【００８４】
また、ステップＳ１２８において周辺機器の動作が異常と判断すると 、ステップＳ１３６で動作エラーが発生したとし、ステップＳ１３５に進む。
【００８５】
また、ステップＳ１２７以降の処理を前述の周辺機器通信処理２６１及び設定表示通信処理２６２によって実行する構成にしても良い。
【００８６】
機能別通信処理部２０３のリモコン通信処理２６４では、図２７に示すように、ステップＳ１４１で赤外線リモコン６９側でキーが操作されると、ステップＳ１４２で赤外線リモコン６９側でキーコードが認識され、ステップＳ１４３で赤外線リモコン６９側で送信データを生成し、ステップＳ１４４で赤外線リモコン６９からシステムコントローラ２２にデータを赤外パルスが送信される。
【００８７】
システムコントローラ２２では、ステップＳ１４５で受信した赤外パルスを電気信号に変換し、ステップＳ１４６で所定のフィルタ処理を行うことで、ステップＳ１４７でキーコードに対応したコマンドを認識し、ステップＳ１４８で周辺機器を制御し、ステップＳ１４９で周辺機器の状態情報を保持し処理を終了する。
【００８８】
機能別通信処理部２０３の麻酔機器通信処理２６５では、図２８に示すように、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、ステップＳ１５１で院内サーバ１１３に対して院内ＬＡＮ１０１へのネットワーク接続を要求し、ステップＳ１５２でＩＰアドレスを取得した後、ステップＳ１５３で院内ＬＡＮ１０１に接続されている麻酔機器（図示せず）のＩＰアドレス及びポートを指定して、麻酔機器に対して測定データの要求コマンドを送出する。
【００８９】
そして、ステップＳ１５４で麻酔機器より測定データを受信すると、ステップＳ１５５でデータを更新して処理を終了する。
【００９０】
以上が各機能の動作の流れであるが、より具体例を用いて周辺管理部２０１と機能別通信処理部２０３の動作について説明する。
【００９１】
例えば、ＰＤＡ通信処理２６３が実行される場合では、Ｓ１２５において周辺処理部２０１の処理が行われる。
【００９２】
詳細には、ＰＤＡ６８から情報が受信されると、図１５において機能別通信受信２１５から各機能別状態変化管理処理２１１に受信処理がされた情報が伝達され、各機能別状態変化管理処理２１１は状態変化があったことを認識し、各機能部起動処理２１２に進む。各機能部起動処理２１２ではＰＤＡ通信処理２６３の各ステップの処理をタスクとして割り当てるとともにタスクを実行させ、処理更新データを認識処理２１３では実行されたタスクによって生成されたデータを更新データとして認識し、最新データ保存処理２１４では更新データの保存処理を行い、保存データに変更があったことを各機能別状態変化管理処理２１１に知らせる。
【００９３】
さらに、ＰＤＡ通信処理２６３が実行される場合において、各機能部起動処理２１２の動作について図２９を用いて説明する。
【００９４】
例えば、ＰＤＡ６８側がＰＤＡ通信処理２６３のステップＳ１２１からステップＳ１２４まで実行され、ｔ０のタイミングでステップＳ１２４が実行されると、ｔ０からｔ１までの間でコントローラ２２側で受信処理が実行される。すなわち、双方向Ｉ／Ｆ部６７ａで受信され、双方向Ｉ／Ｆ部６７ａで受信を完了するとＣＰＵ１５５ではＰＤＡ通信処理２６３のステップＳ１２５が実行されるとともに、前述した周辺管理部２０１の処理が実行される。
【００９５】
そして、ｔ１よりＰＤＡ通信処理２６３のステップＳ１２６の処理が開始され、割り込み処理がない場合ではｔ１からｔ４までにステップＳ１２６からステップＳ１３３までの処理が実行される。
【００９６】
また、割り込み処理が実行されるような場合、例えば、ｔ２のタイミングで気腹装置１４から腹腔過圧の告知情報がシリアル通信Ｉ／Ｆ１５０で受信が開始されると、実行中であるＰＤＡ通信処理２６３のＳ２１６以降の処理を一時停止し、ｔ２からｔ３までの間でコントローラ２２側で気腹装置１４からの受信処理が実行される。すなわちＣＰＵ１５５では周辺機器通信２６１が実行される。また、ＣＰＵ１５５では、周辺管理部２０１の処理が実行され、ｔ２からｔ３までの間でＣＰＵ１５５は、各機能部起動処理２１２のステップＳ１４で割り込み処理がありと判定し、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、例えば予めＥＥＰＲＯＭ等に通信プロトコルの種別に応じた優先度情報（ＲＳ２３２Ｃ＞ＩｒＤＡ）を記憶させておき、この優先度情報を読み込む。ステップＳ１７の判定結果においてステップＳ１９に進むと判定されると、ＣＰＵ１５５は各機能部起動処理２１２のステップＳ１９においてを割り込み処理を実行してコントローラ２２はｔ３のタイミングで気腹装置１４から送信された腹腔過圧の告知情報を表示装置１９に表示する表示処理を開始し、ｔ５のタイミングで各機能部起動処理２１２のステップＳ２０実行して前述の表示処理が終了させ、ｔ５とｔ６の間で各機能部起動処理２１２のステップＳ２１を実行して、ｔ６のタイミング先に停止していたＰＤＡ通信処理２６３を再開させ、ＰＤＡ通信処理２６３をｔ６とｔ７の間で実行する。
【００９７】
また、本願の実施の形態の様に通信プロトコルが３種類以上ある場合に、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ＞ＲＳ２３２Ｃ＞ＩｒＤＡになるような優先度情報を記憶させ、前述の割り込み処理中にＴＣＰ／ＩＰによるバイタルサイン情報が受信されると更に割り込み処理を行い、割り込み処理が多重化するよう処理しても良い。
【００９８】
また、本願の実施の形態のように同種の通信プロトコルが複数ある場合に、機器の種別に応じた優先度情報を記憶させ、例えば、図３０に示すように、気腹装置１４の測定値読み込み処理中に、光源装置１６の光量調節が発生したとすると、予め周辺機器に応じた優先度情報（気腹装置１４＞光源装置１６）に基づいて、ｔ２とｔ３との間で処理される光源装置からの受理処理にて各機能部起動処理２１２の処理の優先度判定を行い、優先度判定の判定結果に基づいて、ｔ３から気腹装置１４の処理を継続処理させ（各機能部起動処理２１２のステップＳ１５）、継続させた処理がｔ５で終了した後、光源装置１６のタスクの割り当て処理をｔ５とｔ６との間で行い、ｔ６以降に光源装置１６の処理を実行する。
【００９９】
また、ｔ３からｔ５の間で光源装置１６から更に情報が受信されたときは、実行待ちの状態であった受信データは上書きしてしまい、最新のデータを処理させることもできる。
【０１００】
更に、医療機器の機能毎に対応付けられた優先度情報を記憶させ、医療機器の機能毎に通信処理する場合について説明する。
【０１０１】
例えば、腹腔過圧エラー告知示処理＞バイタルサイン情報の表示処理＞腹腔圧測定値更新処理となるような優先度情報を予め記憶させ、図３１に示すように、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルでバイタルサイン情報を受信し、その受信情報をモニタに表示する処理を行っているｔ２のタイミングで気腹装置１４から腹腔圧の測定値を受信して表示させる処理が発生する場合では、ｔ０のタイミングでバイタルサイン情報が受信されると、ｔ１からモニタへのバイタルサイン情報表示更新処理が開始され、ｔ２においてバイタルサイン情報表示更新処理を一時停止し、ｔ２〜ｔ３の間でバイタルサイン情報表示更新処理と気腹装置１４の測定値更新処理の優先度を判定し、ｔ３〜ｔ５の間でバイタルサイン情報表示更新処理を処理を継続させ、腹腔圧表示処理をｔ６〜ｔ７の間で実行する。
【０１０２】
また、図３２に示すように、図３１と同様にバイタルサイン情報を受信し、その情報をモニタに表示をする処理を行っているｔ２のタイミングで気腹装置１４からの腹腔過圧エラーを受信し、モニタに表示する処理が発生する場合では、ｔ０のタイミングでバイタルサイン情報が受信され、ｔ１からモニタへのバイタルサイン情報表示更新処理が開始され、ｔ２においてバイタルサイン情報表示更新処理が一時停止される。ｔ２〜ｔ３の間でバイタルサイン情報表示更新処理と気腹装置１４の腹腔過圧エラー告知処理との優先度が判定され、ｔ３〜ｔ５の間で腹腔過圧エラー告知処理が実行され、ｔ６〜ｔ７の間で一時停止していたバイタルサイン情報表示処理が実行される。
【０１０３】
このように、医療機器の機能毎に対応付けられた優先度情報を記憶させ、医療機器の機能毎に対応付けられた優先度情報に基づいた通信制御処理を行うこともできる。
【０１０４】
（効果）
以上説明したように、本発明によれば、複数の医療機器との通信処理やプロトコル解析を行うときにＯＳのマルチタスク機能を用いて、タスクの優先度に応じて割り込み処理を行い、処理順序を最適に並び替え、その際に不要となった処理を破棄し効率良く処理できるという効果がある。
【０１０５】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、通信形式や異なる複数の機器と通信してもコストの増加や機器の大型化をすることがなく、通信形式が異なる複数の機器の制御を迅速に処理できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡手術システムの構成を示す構成図
【図２】図１の患者の状態をモニタする患者モニタシステムの構成を示す構成図
【図３】図１の内視鏡手術システムが配置される病院内のネットワークを示す図
【図４】図３の院内サーバが接続されるインターネットの接続サービスの一例を示す図
【図５】図１のシステムコントローラ２２の正面の構成を示す図
【図６】図１のシステムコントローラ２２の背面の構成を示す図
【図７】図１のシステムコントローラの構成を示すブロック図
【図８】図１のＰＤＡの構成を示すブロック図
【図９】図１の操作パネルの操作部を示す図
【図１０】図１のＰＤＡの前面の構成を示す図
【図１１】図１のＰＤＡの背面の構成を示す図
【図１２】図１１のカードスロットに装着される拡張カードを説明する図
【図１３】図１の赤外線リモコンを説明する図
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係るシステムコントローラのＣＰＵの処理の流れを示すフローチャート
【図１５】図１４のメイン処理を説明する図
【図１６】図１５のタスクハンドリングの処理の流れを示すフローチャート
【図１７】図１４の定周期処理部を説明する図
【図１８】図１４の機能別通信処理部を説明する図
【図１９】図１４のシステム初期化処理の流れを示すフローチャート
【図２０】図１７の定周期処理部の通信ポートチェック処理の流れを示すフローチャート
【図２１】図１７の定周期処理部のキャラクタ重畳処理の流れを示すフローチャート
【図２２】図１８の機能別通信処理部の周辺機器通信処理の流れを示すフローチャート
【図２３】図２２のデータ書き込み処理を示すフローチャート
【図２４】図２２のデータ読み込み処理を示すフローチャート
【図２５】図１８の機能別通信処理部の設定表示通信処理の流れを示すフローチャート
【図２６】図１８の機能別通信処理部のＰＤＡ通信処理の流れを示すフローチャート
【図２７】図１８の機能別通信処理部のリモコン通信処理の流れを示すフローチャート
【図２８】図１８の機能別通信処理部の麻酔機器通信処理の流れを示すフローチャート
【図２９】図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第１のタイムチャート
【図３０】図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第２のタイムチャート
【図３１】図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第３のタイムチャート
【図３２】図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第４のタイムチャート
【符号の説明】
２…手術室
３…手術システム
４…患者モニタシステム
１３…電気メス
１４…気腹装置
１５…内視鏡用カメラ装置
１６…光源装置
１７…ＶＴＲ
１９…表示装置
２０…集中表示パネル
２１…操作パネル
２２…システムコントローラ
３０…リモートコントローラ
６６…双方向赤外線通信Ｉ／Ｆ
６６ａ…双方向赤外線Ｉ／Ｆ部
６７…１方向赤外線通信Ｉ／Ｆ
６７ａ…１方向赤外線Ｉ／Ｆ部
６８…ＰＤＡ
６９…赤外線リモコン
１５０…シリアル通信Ｉ／Ｆ部
１５１…キャラクタ重畳部
１５２…設定操作ユニットＩ／Ｆ部
１５３…リモコン制御Ｉ／Ｆ部
１５４…内部バス
１５５…ＣＰＵ
１５６…ＥＰＲＯＭ
１５７…ＥＥＰＲＯＭ
１５８…ＲＡＭ
１５９…ＴＣＰ／ＩＰコントロール部
代理人 弁理士 伊藤 進
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療行為に使用される医療機器を制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータは小型化、高機能化が求められている。例えば機器の携帯性を向上するために、低消費電力型のマイコン等が開発されている。また、システムの拡張性を向上するために、大量のデータ伝送を高速に伝送するイーサネット（登録商標）通信や、パームトップコンピュータ（以下ＰＤＡ）と呼ばれる小型の携帯端末とデータ伝送を行う赤外通信（以下ＩｒＤＡ通信）などがある。
【０００３】
一方で、特開平７−３０３６５４号公報においては、手術システムとして操作性を向上させるため、複数の医療装置の機能をメニュー画面に表示し、この表示されたメニュー画面を操作することにより医療機器を制御する制御システム制御装置（以下システムコントローラ）が開示されている。
【０００４】
特開平１１−３１８８２３号公報においては、外部機器からの情報を入力し、この入力された情報を観察画像とともに表示装置に表示する医療装置が開示されている。
【０００５】
これらの外部情報入力に高速データ通信が可能なイーサネット（登録商標）、ＩｒＤＡなどを用いることが考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記内視鏡システムは、特開平６−１１４０６５号公報のように、システムコントローラは、複数の被制御装置に識別するためのＩＤ情報を割り当ててシリアル通信により被制御装置の動作状態情報を受信するとともに制御情報を送信して集中制御を行うと、被制御装置毎の状態を受信する処理を定期的に行う必要がある。
【０００７】
そのため、接続される被制御装置の通信形式がイーサネット（登録商標）通信やＩｒＤＡ通信などの異なるプロトコルが多数存在すると、システムコントローラ内のＣＰＵは、その各々の通信データを解析する処理が増大し、通信に関する処理時間を費やしてしまい、システム全体では、リアルタイムにデータの交信・通信ができなくなり、ユーザにとって使い勝手の悪いものになってしまう。
【０００８】
また、上述の課題を解決するために、高ビット数で処理可能なＣＰＵの採用や高クロックで動作可能なＣＰＵを採用する方法が考えられるが、上述のようなＣＰＵを採用することは、ＣＰＵ自身のコストが増加したり、また消費電力増加に伴う発熱対策やノイズ対策が必要になり、コストの増加や機器の大型化という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、通信形式や異なる複数の機器と通信してもコストの増加や機器の大型化をすることがなく、通信形式が異なる複数の機器の制御を迅速に処理できる制御装置を提供する目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の制御装置は、医療行為に使用される複数の医療機器を異なるプロトコルの通信により制御する制御装置において、第１のプロトコルの通信で前記医療機器とデータを送受する第１の通信制御手段と、少なくとも前記第１のプロトコルと異なる第２のプロトコルの通信で前記医療機器とデータを送受する第２の通信制御手段と、前記第１の通信制御手段及び前記第２の通信制御手段と共通の第３のプロトコルでデータを送受を行い前記第１の通信制御手段及び前記第２の通信制御手段を制御する制御手段とを備えて構成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１２】
（構成）
図１ないし図１３は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は内視鏡手術システムの構成を示す構成図、図２は図１の患者の状態をモニタする患者モニタシステムの構成を示す構成図、図３は図１の内視鏡手術システムが配置される病院内のネットワークを示す図、図４は図３の院内サーバが接続されるインターネットの接続サービスの一例を示す図、図５は図１のシステムコントローラ２２の正面の構成を示す図、図６は図１のシステムコントローラ２２の背面の構成を示す図、図７は図１のシステムコントローラの構成を示すブロック図、図８は図１のＰＤＡの構成を示すブロック図、図９は図１の操作パネルの操作部および表示部を示す図、図１０は図１のＰＤＡの前面の構成を示す図、図１１は図１のＰＤＡの背面の構成を示す図、図１２は図１１のカードスロットに装着される拡張カードを説明する図、図１３は図１の赤外線リモコンを説明する図である。
【００１３】
図１を用いて手術室２に配置される内視鏡手術システム３の全体構成を示す。
【００１４】
図１に示すように、手術室２内には、患者４８が横たわる患者ベッド１０と、内視鏡手術システム３とが配置される。この内視鏡手術システム３は、第１カート１１及び第２カート１２を有している。
【００１５】
第１カート１１には、医療機器として例えば電気メス１３、気腹装置１４、内視鏡用カメラ装置１５、光源装置１６及びＶＴＲ１７等の装置類と、二酸化炭素等を充填したガスボンベ１８が載置されている。内視鏡用カメラ装置１５はカメラケーブル３１ａを介して第１の内視鏡３１に接続される。光源装置１６はライトガイドケーブル３１ｂを介して第１の内視鏡３１に接続される。
【００１６】
また、第１カート１１には、表示装置１９、集中表示パネル２０、操作パネル２１等が載置されている。表示装置１９は、内視鏡画像等を表示する例えばＴＶモニタである。
【００１７】
集中表示パネル２０は、術中のあらゆるデータを選択的に表示させることが可能な表示手段となっている。操作パネル２１は、例えば７セグメント表示器とＬＥＤ等の表示部とこの表示部上に設けられたスイッチにより構成され、非滅菌域にいる看護婦等が操作する集中操作装置になっている。
【００１８】
さらに、第１カート１１には、システムコントローラ２２が載置されている。このシステムコントローラ２２には、上述の電気メス１３と気腹装置１４と内視鏡用カメラ装置１５と光原装置１６とＶＴＲ１７とが、図示しない通信線を介して例えばＲＳ−２３２Ｃ等のシリアル通信規格で接続されている。このシステムコントローラ２２には、通信コントローラ６３が内蔵されており、通信ケーブル６４を介して、図２に示す通信回路９に接続されている。また、システムコントローラ２２は通信ケーブル６５を介して院内ＬＡＮに接続されている。さらにシステムコントローラ２２には双方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６６と、１方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６７とが設けられ、双方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６６を介することでＩｒＤＡ通信によりＰＤＡ６８（図１０及び図１１参照）と信号の送受が可能となっており、また、１方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６７を介することで赤外線リモコン６９（図１３参照）からの赤外通信によるコマンドが受信可能になっている。なお、ＰＤＡ６８はシリアル通信によってもシステムコントローラ２２と接続可能となっている。
【００１９】
一方、前記第２カート１２には、内視鏡用カメラ装置２３、光源装置２４、画像処理装置２５、表示装置２６及び第２集中表示パネル２７とが載置されている。
【００２０】
内視鏡用カメラ装置２３はカメラケーブル３２ａを介して第２の内視鏡３２に接続される。光源装置２４はライトガイドケーブル３２ｂを介して第２の内視鏡３２に接続される。
【００２１】
表示装置２６は、内視鏡用カメラ装置２３でとらえた内視鏡画像等を表示する。第２集中表示パネル２７は、術中のあらゆるデータを選択的に表示させることが可能になっている。
【００２２】
これら内視鏡用カメラ装置２３と光源装置２４と画像処理装置２５とは、第２カート１２に載置された中継ユニット２８に図示しない通信線を介して接続されている。そして、この中継ユニット２８は、中継ケーブル２９によって、上述の第１カート１１に搭載されているシステムコントローラ２２に接続されている。
【００２３】
したがって、システムコントローラ２２は、これらの第２カート１２に搭載されているカメラ装置２３、光源装置２４及び画像処理装置２５と、第１カート１１に搭載されている電気メス１３、気腹装置１４、カメラ装置１５、光源装置１６及びＶＴＲ１７とを集中制御するようになっている。このため、システムコントローラ２２とこれらの装置との間で通信が成立している場合、システムコントローラ２２は、上述の操作パネル２１上でＬＥＤ等の表示を見ながら、接続されている装置の設定状態を確認し、所望のスイッチを操作することによって、設定値の変更等の入力ができる。
【００２４】
このシステムコントローラ２２は、後述する患者モニターシステム４から取得した生体情報を解析し、この解析結果を所要の表示装置に表示させることが出来る。
【００２５】
次に、図２を用いて患者モニタシステム４を説明する。
【００２６】
図２に示すように、本実施の形態の患者モニタシステム４には、信号接続部４１が設けられておいる。信号接続部４１は、ケーブル４２を介して、心電計４３、パルスオキシメータ４４及びカプノメータ４５等のバイタルサイン測定器とが接続されている。
【００２７】
カプノメータ４５はケーブル４６を介して呼気センサ４７に接続されておいる。この呼気センサ４７は、患者４８に取り付けられた呼吸器のホース４９に設けられている。これにより、患者４８の心電図、血中酸素飽和度、呼気炭酸ガス濃度等の生体情報を測定することができる。
【００２８】
信号接続部４１は、患者モニターシステム４の内部で制御部５０と電気的に接続される。また、制御部５０は、映像信号線５３と映像コネクタ５４とケーブル５５とを介して表示装置５６に接続される。更に、この制御部５０は、通信コントローラ６と電気的に接続されている。この通信コントローラ６は、通信コネクタ５１を介して通信回路９に接続される。
【００２９】
通信回路９は、前記内視鏡システム３の図示しない通信コントローラに接続される。
【００３０】
図３に示すように、手術室２に設けられた内視鏡手術システム３がシステムコントローラ２２を介することで病院内に構築されている院内ＬＡＮ１０１に接続される。
【００３１】
この院内ＬＡＮ１０１には、病院内の他の施設、例えば受付１０２に設けられている受付端末１０３、薬品保管庫１０４に設けられている保管庫端末１０５、ＣＴ検査室１０６に設けられているＣＴ検査システム（のシステムコントローラ）１０７、放射線検査室１０８に設けられている放射線検査システム（のシステムコントローラ）１０９及び医局１１０に設けられている医局端末１１１、病理検査室１１４に設けられている病理端末１１５等が接続されており、該院内ＬＡＮ１０１はデータベース１１２を構築する院内サーバ１１３により管理されている。
【００３２】
また、院内サーバ１１３は、図４に示すように、インターネット１２０に接続可能となっており、インターネット１２０には複数の病院１２１ａ〜１２１ｚの院内サーバ１１３ａ〜１１３ｚの他に、医師宅１２２に設けられているＰＣ（パーソナルコンピュータ）１２３が接続されることで、例えばサービスセンタ１２４のセンタサーバ１２５が病院及び医師宅に医療情報を提供するサービスの運営を行うことを可能としている。
【００３３】
システムコントローラ２２は、正面には図５に示すように、電源スイッチ１３１及びＰＤＡ６８用の前記双方向赤外線Ｉ／Ｆ６６、赤外線リモコン６９用の前記１方向赤外線Ｉ／Ｆ６７が設けられ、背面には図６に示すように、電気メス１３、気腹装置１４、内視鏡用カメラ装置１５、光原装置１６、ＶＴＲ１７、集中表示パネル２０、リモートコントローラ３０等を制御するための例えば８個のＲＳ−２３２Ｃ通信コネクタ１３５（１）〜１３５（８）と、操作パネル２１を制御するためのＲＳ−４２２通信コネクタ１３６、院内ＬＡＮ１０１に接続するための１００Ｔ／Ｂａｓｅコネクタ１３７及び表示装置１９を接続するＢＮＣ１３８、ＶＴＲ１７との映像信号の送受を行うピンジャック１３９、操作パネル２１の設定制御するための通信コネクタ１４０等が設けられている。
【００３４】
システムコントローラ２２は、図７に示すように、内視鏡画像に所望のキャラクタを重畳してＢＮＣ１３８に出力するキャラクタ重畳部１５１と、操作パネル２１とデータを送受する設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２と、赤外線リモコン６９と赤外線通信を行う１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａと、ＰＤＡ６８赤外線通信を行う双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａと、ＲＳ−２３２Ｃ通信コネクタ１３５（１）〜１３５（８）及びＲＳ−４２２通信コネクタ１３６を介してシリアル通信を行うＦＰＧＡより構成されるシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５０とを有し、これらが内部バス１５４に接続されて構成される。
【００３５】
尚、本構成では、前述したキャラクタ重畳部、設定表示ユニットＩ／Ｆ１５２等、複数の通信方式のコントローラ部分（図７の点線部）をＦＰＧＡにて構成して、回路構成の集積化を行っているが、これらのコントローラ部分をそれぞれ独立した回路で構成しても良い。
【００３６】
該内部バス１５４にはシステムコントローラ２２内を制御するＣＰＵ１５５が接続されており、ＣＰＵ１５５は、ＥＥＰＲＯＭ１５６、バージョンアップ用フラッシュメモリ１５７、及びＲＡＭ１５８等を用いてシステムコントローラ２２内を制御するようになっている。また、ＥＥＰＲＯＭ１５６には、ＣＰＵ１５５が実行するプログラムや後述するタスクの優先度情報の設定情報が格納されている。
【００３７】
また、ＴＣＰ／ＩＰコントローラ部１５９がＦＰＧＡを介してＣＰＵ１５５に接続している。ＴＣＰ／ＩＰコントローラ部１５９により院内ＬＡＮ１０１に接続される。
【００３８】
本実施の形態は、システムコントローラ２２に、上述したＦＰＧＡで構成されるキャラクタ重畳部１５１、設定表示ユニットＩ／Ｆ１５２、Ｉ方向赤外線Ｉ／Ｆ６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａとシリアル通信Ｉ／Ｆ１５０を有している。これらの各Ｉ／Ｆはそれぞれのプロトコル毎のドライバ、コントローラで構成されている。
【００３９】
また、ＦＰＧＡ内には、それぞれのＩ／Ｆの制御と、ＣＰＵ１５５とデータのやり取りを行う制御部１５３が設けられており、ＣＰＵ１５５にパス信号として受け渡す構成となっている。ＦＰＧＡからはＣＰＵ１５５に信号パス１５４（データパス、アドレスパス、セレクト信号で構成）で接続されている。また、本実施例では、ＴＣＰ／ＩＰコントローラ部１５９はＦＰＧＡの外部に独立して設けられているが、ＦＰＧＡの内部に設けても良い。
【００４０】
ＰＤＡ６８は、図８に示すように、ＲＯＭ１６１，不揮発性メモリ１６２及びＲＡＭ１６３等を用いてＰＤＡ６８内を制御するＣＰＵ１６４と、ＣＰＵ１６４からの情報を表示する液晶表示部１６５と、ＣＰＵ１６４に情報を入力する液晶表示部１６５に設けられたタッチパネル１６６と、ＩｒＤＡによる双方向赤外通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、無線ＬＡＮ等のワイヤレス通信Ｉ／Ｆ１６７と、機能拡張を実現する拡張カード１６８をカードスロット１６９を介してＣＰＵ１６４に接続する外部拡張Ｉ／Ｆ１７０と、外部通信Ｉ／Ｆ１７１に接続された外部機器との通信を制御する通信制御部１７２と、これら回路に電力を供給する電源回路１７３とを備えて構成される。
【００４１】
操作パネル２１は、図９に示すように、例えば複数の７セグメント表示器とＬＥＤ等の表示機能とスイッチにより構成され、非滅菌域にいる看護婦等が操作する集中操作装置になっている。
【００４２】
ＰＤＡ６８の前面には、図１０に示すように、タッチパネル１６６が設けられた液晶表示部１６５を有し、液晶表示部１６５の一部が手書き入力部１６５ａになっている。また、ＰＤＡ６８の背面には、図１１に示すように、カードスロット１６９及び外部通信Ｉ／Ｆ１７１が設けられている。カードスロット１６９に装着される拡張カード１６８としては、例えば図１２に示すような動画通信拡張カード、静画通信拡張カード、ＧＰＳ拡張カード、モデム拡張カード等がある。
【００４３】
（作用）
第１の実施の形態の動作について説明する。
【００４４】
第１の実施の形態のシステムコントローラ２２には、上述したようにＦＰＧＡより構成されるキャラクタ重畳部１５１、設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２、１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａ、リモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２及びシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３が設けられており、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、内部バス１５４に例えばアドレスデータを出力することで、所望のＩ／Ｆ部を指定し該Ｉ／Ｆ部にデータを出力する。ＣＰＵ１５５からデータを受け取ったＩ／Ｆ部では、データを所定のプロトコルに変換し、該Ｉ／Ｆ部に接続されている周辺機器に対してデータの交信を行う。また周辺機器から所定のプロトコルで受信したデータを内部バス１５４に対応したデータに変換しＣＰＵ１５５の要求に応じて内部バス１５４に出力する。
【００４５】
例えば、表示パネル２０のバイタルサインを表示する処理では、ＴＣＰ／ＩＰコントローラ部１５９、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで受信するとともに、データ解析を行い、解析結果を通信制御部１５３に出力する。
【００４６】
通信制御部１５３は入力された解析結果により受信情報がバイタルサイン情報であることを認識する。そして、通信制御部１５３は、プロトコル解析済みのバイタルサイン情報を内部に設けられたメモリに一時格納するとともに、他のＩ／Ｆ部の通信動作状態を確認する。このとき他のＩ／Ｆ部の通信動作状態が送信可能な状態であれば、メモリからバイタルサイン情報を読み出してキャラクタ重畳部１５１に出力する。
【００４７】
また、通信制御部１５３がＩ／Ｆ部の通信動作状態が実行中と確認した場合は、通信制御部１５３は実行中の通信データとバイタルサイン情報との重要度の判定を行う。例えば実行中の通信データが医療機器の動作パラメータ情報の場合は、バイタルサイン情報の方を重要度が高いと判定し、通信制御部１５３は、ＣＰＵ１５５に対して割り込み処理の実行を指示するための割り込み信号をＣＰＵ１５５に出力する。
【００４８】
ＣＰＵ１５３は、割り込み信号に基づいてシステムバス１５４を介してメモリよりバイタルサイン情報を読み出し、バイタルサイン情報の表示または、バイタルサイン情報に関連する情報の表示を行う処理を実行する。
【００４９】
このように、ＣＰＵ１５５は、通信状態が重複していない場合は通信処理をＦＰＧＡ内の通信制御部１５３に任せ、通信状態を重複していない場合は割り込み信号を用いて、通信データの重要度に応じて割り込み処理をするようになっている。
【００５０】
すなわち、重要度の低いデータの通信処理を一時待機させて遅らせたり、また重要度の低いデータが待機中に更新されるときは更新後のデータを通信しても処理を圧縮することもできる。
【００５１】
また、上述したメモリの代わりにＲＡＭ１５８を使用しても構わない。
【００５２】
（効果）
このように、通信制御部が通信処理の一部を担うのでＣＰＵの処理負荷を低減することができ、また通信情報の重要度に応じてＣＰＵが割り込む処理をかけるので、重要度の高い情報の通信処理を迅速に処理できるという効果がある。
【００５３】
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００５４】
第２の実施の形態は第１の実施の形態で説明した割り込み処理や優先度判定処理をリアルタイムＯＳのマルチタスク機能で実現する形態を説明する。
【００５５】
尚、第１の実施の形態の構成と同一の部分は同じ符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図１４ないし図３２は本発明の第２の実施の形態に係わり、図１４はＣＰＵ１５５の行う処理の全体の流れを説明するフローチャート、図１５は図１４のメイン処理を説明する図、図１６は図１５のタスクハンドリングの処理の流れを説明するフローチャート、図１７は図１４の定周期処理部を説明する図、図１８は図１４の機能別通信処理部を説明する図、図１９は図１４の初期化処理の流れを示すフローチャート、図２０は図１７の定周期処理部の通信ポートチェック処理の流れを示すフローチャート、図２１は図１７の定周期処理部のキャラクタ重畳処理の流れを示すフローチャート、図２２は図１８の機能別通信処理部の周辺機器通信処理の流れを示すフローチャート、図２３は図２２のデータ書き込み処理を示すフローチャート、図２４は図２２のデータ読み込み処理を示すフローチャート、図２５は図１８の機能別通信処理部の設定表示通信処理の流れを示すフローチャート、図２６は図１８の機能別通信処理部のＰＤＡ通信処理の流れを示すフローチャート、図２７は図１８の機能別通信処理部のリモコン通信処理の流れを示すフローチャート、図２８は図１８の機能別通信処理部の麻酔機器通信処理の流れを示すフローチャート、図２９は図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第１のタイムチャート、図３０は図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第２のタイムチャート、図３１は図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第３のタイムチャート、図３２は図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第４のタイムチャートである。
【００５７】
（構成）
第１の実施の形態で説明した通信処理やプロトコル解析をＣＰＵ１５５にて処理する。ここで、ＥＥＰＲＯＭ１５６には、オペレーティングシステム（以下ＯＳと記す）が格納されている。ＯＳはシステムコントローラ２２が起動時に、ＲＡＭ１５８にロードされ、ＣＰＵ１５５はＯＳを実行することにより後述するマルチタスク機能としての各機能別起動処理が実行可能な状態になっている。
【００５８】
（作用）
ここで、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５の処理について説明する。図１４に示すように、ステップＳ１で電源がオンされると、ステップＳ２で後述するシステムの初期化処理を実行する。そして、ステップＳ３でメンテナンスモードかどうか判断し、メンテナンスモードでない場合はステップＳ４でメイン処理を行い処理を終了し、メンテナンスモードの場合にはステップＳ５で所定のメンテナンス処理を実行し処理を終了する。メイン処理は、周辺管理処理部２０１、定周期処理部２０２及び機能別通信処理部２０３からなる。
【００５９】
ステップＳ２のシステムの初期化処理では、図１９に示すように、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、ステップＳ３１でハード依存部の初期化、詳細にはＦＰＧＡからなるキャラクタ重畳部１５１、設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２、１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａ、リモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２及びシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３を初期化する。そしてステップＳ３２でＥＰＲＯＭ１５６よりＦＰＧＡの設定データを読み込み、ステップＳ３３でＦＰＧＡからなるキャラクタ重畳部１５１、設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２、１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａ、リモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２及びシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３に設定データを書き込み、ステップＳ３４でプログラムを起動（割り込み許可／タスク実行開始）し、ステップＳ３５でエラーがないかどうか判定し、ない場合に処理を終了し、ある場合にはステップＳ３６で電源をリセットしてステップＳ３１に戻る。
【００６０】
詳細には、メイン処理では、図１５に示すように、周辺管理処理部２０１において、周期処理、各機能毎状態管理処理、各機能別起動処理（タスクハンドリング）、更新データ認識処理及び最新データ保存処理が行われ、定期処理部２０２及び機能別通信処理部の実行を制御している。
【００６１】
ここで、周辺管理処理部２０１のタスクハンドリングは、図１６に示すように、ステップＳ１１で実行すべき現タスクが発生すると、ステップＳ１２で現タスクを実行タスクに割り当て、ステップＳ１３で現タスクの実行を開始する。一方、周辺機能割り込みや外部ハード割り込みが入り、機能別通信タスク（割り込みタスク）が発生すると、そのステータスを読み込むことで、ステップＳ１４でタスクの優先度が読み込まれ、ステップＳ１５で現タスクと割り込みタスクの優先度を判定する。
【００６２】
現タスクの優先度が割り込みタスクの優先度より高い場合はステップＳ１６で現タスクの実行を継続しステップＳ１９に進み、現タスクの優先度と割り込みタスクの優先度とが同等の場合はステップＳ１７で現タスクの状態を判定する。
【００６３】
ステップＳ１７において現タスクが実行状態あるいは実行可能状態の場合は、ステップＳ１６で現タスクの実行を継続し、それ以外の場合にはステップＳ１８で割り込みタスクを実行し、ステップＳ１９に進む。また、ステップＳ１５において現タスクの優先度が割り込みタスクの優先度より低い場合はステップＳ１９に進む。
【００６４】
ステップＳ１９ではタスク処理を終了し、ステップＳ２０で実行待ちタスクを実行タスクに割り当て処理を終了する。
【００６５】
定周期処理部２０２では、図１７に示すように、通信ポートチェック処理２５１及びキャラクタ重畳処理２５２が行われる。詳細は後述する。
【００６６】
また、機能別通信処理部２０３では、図１８に示すように、周辺機器通信処理２６１、設定表示通信処理２６２、ＰＤＡ通信処理２６３、リモコン通信処理２６４及び麻酔機器通信処理２６５が行われる。詳細は後述する。
【００６７】
定周期処理部２０２の通信ポートチェック処理２５１では、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、図２０に示すように、ステップＳ４１でポートを監視することでキャラクタ重畳部１５１、設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２、１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａ、リモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２及びシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３からの通信要求の通知を待ち、ステップＳ４２で周辺機器から通信の要求があったかどうか判定し、通信要求がある場合にはステップＳ４３で通信確立処理を行い処理を終了し、通信要求がない場合にはステップＳ４４でポートの監視を続けステップＳ４２に戻る。
【００６８】
定周期処理部２０２のキャラクタ重畳処理２５２では、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、図２１に示すように、ステップＳ５１でキャラクタ重畳部１５１、設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２、１方向赤外線Ｉ／Ｆ部６７ａ、双方向赤外線Ｉ／Ｆ部６６ａ、リモコン制御Ｉ／Ｆ部１５２及びシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５３から周辺機器のパラメータを読み込む。また、ステップＳ５２でＴＣＰ／ＩＰ経由で患者モニタシステム４より患者のバイタルサインを読み込む。そしてステップＳ５３で内部データを読み込み、ステップＳ５４で制御信号を周辺機器に出力する。ステップＳ５５で画像を取得すると、ステップＳ５６でキャラクタ重畳タイミング信号を生成し、ステップＳ５６でキャラクタを画像に重畳した重畳画像を生成し、ステップＳ５７で画像を出力して処理を終了する。
【００６９】
機能別通信処理部２０３の周辺機器通信処理２６１では、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、図２２に示すように、ステップＳ６２で周辺機器の接続状態を見、ステップＳ６２で接続検知信号が確認できたかどうか判定する。接続検知信号が確認できない場合にはステップＳ６３で断線と判断してステップＳ６１に戻る。
【００７０】
接続検知信号が確認できると、ステップＳ６４で機器別ＩＤが確認できたかどうか判定する。機器別ＩＤが確認できるとステップＳ６５で通信が確立したと判定する。
【００７１】
機器別ＩＤが確認できない場合には、ステップＳ６６で通信エラーが発生しているかどうか判断し、通信エラーが発生している場合にはステップＳ６３に進み、通信エラーが発生してない場合にはステップＳ６５に進む。
【００７２】
通信が確立したと判定すると、ステップＳ６７のデータ書き込み処理（後述）あるいはステップＳ６８のデータ読み込み処理（後述）を実行し、ステップＳ６９で通信エラーが発生しているかどうか判断し、通信エラーが発生している場合にはステップＳ６３に進み、通信エラーが発生してない場合にはステップＳ７０でデータを更新し処理を終了する。
【００７３】
ステップＳ６７のデータ書き込み処理では、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、図２３に示すように、ステップＳ８１で周辺機器側へ通信要求を行い、ステップＳ８２で周辺機器から応答があるかどうか判定する。周辺機器から応答がない場合にはステップＳ８３で断線と判断し処理を終了する。
【００７４】
周辺機器から応答があると、ステップＳ８４で書き込みコマンドを周辺機器に送信し、ステップＳ８５でデータを周辺機器に送信する。そしてステップＳ８６でエラーが発生したかどうか判断し、エラーが発生した場合にはステップＳ８３に進み、エラーが発生していない場合にはステップＳ８７で所定時間待機した後、ステップＳ８８で確認のためのポーリングを行い、ステップＳ８９で周辺機器のデータが更新されたかどうか判定し、データが更新された場合には処理を終了し、データが更新されていない場合にはステップＳ８３に戻る。
【００７５】
ステップＳ６８のデータ読み込み処理では、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、図２４に示すように、ステップＳ９１で周辺機器側へ通信要求を行い、ステップＳ９２で周辺機器から応答があるかどうか判定する。周辺機器から応答がない場合にはステップＳ９３で断線と判断し処理を終了する。
【００７６】
周辺機器から応答があると、ステップＳ９４で読み込みコマンドを周辺機器に送信し、ステップＳ９５でデータを周辺機器から受信する。そしてステップＳ９６でエラーが発生したかどうか判断し、エラーが発生した場合にはステップＳ９３に進み、エラーが発生していない場合には処理を終了する。
【００７７】
機能別通信処理部２０３の設定表示通信処理２６２では、図２５に示すように、ステップＳ１０１で操作パネル２１側で操作キーが入力されると、ステップＳ１０２で操作パネル２１側において対応コマンドを認識し、ステップＳ１０３で操作パネル２１側において対応ブザー音を鳴らす。そして、ステップＳ１０４で操作パネル２１で送信データを生成し、ステップＳ１０５で操作パネル２１からシステムコントローラ２２のＣＰＵ１５５にデータを送信する。
【００７８】
システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、ステップＳ１０６で受信したデータを認識し、ステップＳ１０７で周辺機器を制御し、ステップＳ１０８で周辺機器の状態情報を保持して、ステップＳ１０９で状態情報に基づく送信データを生成する。
【００７９】
そして、ステップＳ１１０で送信データを操作パネル２１に送信し、ステップＳ１１１で操作パネル２１側では受信したデータの認識がなされ、ステップＳ１１２で操作パネル２１側において受信したデータに対応した表示を行い処理を終了する。
【００８０】
機能別通信処理部２０３のＰＤＡ通信処理２６３では、図２６に示すように、ステップＳ１２１でＰＤＡ６８側でキーが操作されると、ステップＳ１２２でＰＤＡ６８側でプロトコル（ＩｒＤＡあるいはシリアル通信）を選定し、ステップＳ１２３でＰＤＡ６８側で送信データを生成し、ステップＳ１２４でＰＤＡ６８からシステムコントローラ２２のＣＰＵ１５５にデータを送信する。
【００８１】
システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、ステップＳ１２５で受信したデータを認識し、ステップＳ１２６で周辺機器の接続状態を判断し、周辺機器が接続されている場合には、ステップＳ１２７で周辺機器の動作が正常かどうか判断し、正常の場合はステップＳ１２８で周辺機器の設定情報を保持して、ステップＳ１２９で設定情報に基づく送信データを生成する。
【００８２】
そして、ステップＳ１３０で送信データを周辺機器に送信し、ステップＳ１３１で送信データを操作パネル２１に送信し、ステップＳ１３２で操作パネル２１側では受信したデータの認識がなされ、ステップＳ１３３で操作パネル２１側において受信したデータに対応した表示を行い処理を終了する。
【００８３】
ステップＳ１２７において周辺機器が未接続と判断するとステップＳ１３１で接続エラーが発生したとし、ステップＳ１３５でエラーを表示すると共にエラー情報をＰＤＡ６８に送信しステップＳ１３２に進む。
【００８４】
また、ステップＳ１２８において周辺機器の動作が異常と判断すると 、ステップＳ１３６で動作エラーが発生したとし、ステップＳ１３５に進む。
【００８５】
また、ステップＳ１２７以降の処理を前述の周辺機器通信処理２６１及び設定表示通信処理２６２によって実行する構成にしても良い。
【００８６】
機能別通信処理部２０３のリモコン通信処理２６４では、図２７に示すように、ステップＳ１４１で赤外線リモコン６９側でキーが操作されると、ステップＳ１４２で赤外線リモコン６９側でキーコードが認識され、ステップＳ１４３で赤外線リモコン６９側で送信データを生成し、ステップＳ１４４で赤外線リモコン６９からシステムコントローラ２２にデータを赤外パルスが送信される。
【００８７】
システムコントローラ２２では、ステップＳ１４５で受信した赤外パルスを電気信号に変換し、ステップＳ１４６で所定のフィルタ処理を行うことで、ステップＳ１４７でキーコードに対応したコマンドを認識し、ステップＳ１４８で周辺機器を制御し、ステップＳ１４９で周辺機器の状態情報を保持し処理を終了する。
【００８８】
機能別通信処理部２０３の麻酔機器通信処理２６５では、図２８に示すように、システムコントローラ２２のＣＰＵ１５５は、ステップＳ１５１で院内サーバ１１３に対して院内ＬＡＮ１０１へのネットワーク接続を要求し、ステップＳ１５２でＩＰアドレスを取得した後、ステップＳ１５３で院内ＬＡＮ１０１に接続されている麻酔機器（図示せず）のＩＰアドレス及びポートを指定して、麻酔機器に対して測定データの要求コマンドを送出する。
【００８９】
そして、ステップＳ１５４で麻酔機器より測定データを受信すると、ステップＳ１５５でデータを更新して処理を終了する。
【００９０】
以上が各機能の動作の流れであるが、より具体例を用いて周辺管理部２０１と機能別通信処理部２０３の動作について説明する。
【００９１】
例えば、ＰＤＡ通信処理２６３が実行される場合では、Ｓ１２５において周辺処理部２０１の処理が行われる。
【００９２】
詳細には、ＰＤＡ６８から情報が受信されると、図１５において機能別通信受信２１５から各機能別状態変化管理処理２１１に受信処理がされた情報が伝達され、各機能別状態変化管理処理２１１は状態変化があったことを認識し、各機能部起動処理２１２に進む。各機能部起動処理２１２ではＰＤＡ通信処理２６３の各ステップの処理をタスクとして割り当てるとともにタスクを実行させ、処理更新データを認識処理２１３では実行されたタスクによって生成されたデータを更新データとして認識し、最新データ保存処理２１４では更新データの保存処理を行い、保存データに変更があったことを各機能別状態変化管理処理２１１に知らせる。
【００９３】
さらに、ＰＤＡ通信処理２６３が実行される場合において、各機能部起動処理２１２の動作について図２９を用いて説明する。
【００９４】
例えば、ＰＤＡ６８側がＰＤＡ通信処理２６３のステップＳ１２１からステップＳ１２４まで実行され、ｔ０のタイミングでステップＳ１２４が実行されると、ｔ０からｔ１までの間でコントローラ２２側で受信処理が実行される。すなわち、双方向Ｉ／Ｆ部６７ａで受信され、双方向Ｉ／Ｆ部６７ａで受信を完了するとＣＰＵ１５５ではＰＤＡ通信処理２６３のステップＳ１２５が実行されるとともに、前述した周辺管理部２０１の処理が実行される。
【００９５】
そして、ｔ１よりＰＤＡ通信処理２６３のステップＳ１２６の処理が開始され、割り込み処理がない場合ではｔ１からｔ４までにステップＳ１２６からステップＳ１３３までの処理が実行される。
【００９６】
また、割り込み処理が実行されるような場合、例えば、ｔ２のタイミングで気腹装置１４から腹腔過圧の告知情報がシリアル通信Ｉ／Ｆ１５０で受信が開始されると、実行中であるＰＤＡ通信処理２６３のＳ２１６以降の処理を一時停止し、ｔ２からｔ３までの間でコントローラ２２側で気腹装置１４からの受信処理が実行される。すなわちＣＰＵ１５５では周辺機器通信２６１が実行される。また、ＣＰＵ１５５では、周辺管理部２０１の処理が実行され、ｔ２からｔ３までの間でＣＰＵ１５５は、各機能部起動処理２１２のステップＳ１４で割り込み処理がありと判定し、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、例えば予めＥＥＰＲＯＭ等に通信プロトコルの種別に応じた優先度情報（ＲＳ２３２Ｃ＞ＩｒＤＡ）を記憶させておき、この優先度情報を読み込む。ステップＳ１７の判定結果においてステップＳ１９に進むと判定されると、ＣＰＵ１５５は各機能部起動処理２１２のステップＳ１９においてを割り込み処理を実行してコントローラ２２はｔ３のタイミングで気腹装置１４から送信された腹腔過圧の告知情報を表示装置１９に表示する表示処理を開始し、ｔ５のタイミングで各機能部起動処理２１２のステップＳ２０実行して前述の表示処理が終了させ、ｔ５とｔ６の間で各機能部起動処理２１２のステップＳ２１を実行して、ｔ６のタイミング先に停止していたＰＤＡ通信処理２６３を再開させ、ＰＤＡ通信処理２６３をｔ６とｔ７の間で実行する。
【００９７】
また、本願の実施の形態の様に通信プロトコルが３種類以上ある場合に、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ＞ＲＳ２３２Ｃ＞ＩｒＤＡになるような優先度情報を記憶させ、前述の割り込み処理中にＴＣＰ／ＩＰによるバイタルサイン情報が受信されると更に割り込み処理を行い、割り込み処理が多重化するよう処理しても良い。
【００９８】
また、本願の実施の形態のように同種の通信プロトコルが複数ある場合に、機器の種別に応じた優先度情報を記憶させ、例えば、図３０に示すように、気腹装置１４の測定値読み込み処理中に、光源装置１６の光量調節が発生したとすると、予め周辺機器に応じた優先度情報（気腹装置１４＞光源装置１６）に基づいて、ｔ２とｔ３との間で処理される光源装置からの受理処理にて各機能部起動処理２１２の処理の優先度判定を行い、優先度判定の判定結果に基づいて、ｔ３から気腹装置１４の処理を継続処理させ（各機能部起動処理２１２のステップＳ１５）、継続させた処理がｔ５で終了した後、光源装置１６のタスクの割り当て処理をｔ５とｔ６との間で行い、ｔ６以降に光源装置１６の処理を実行する。
【００９９】
また、ｔ３からｔ５の間で光源装置１６から更に情報が受信されたときは、実行待ちの状態であった受信データは上書きしてしまい、最新のデータを処理させることもできる。
【０１００】
更に、医療機器の機能毎に対応付けられた優先度情報を記憶させ、医療機器の機能毎に通信処理する場合について説明する。
【０１０１】
例えば、腹腔過圧エラー告知示処理＞バイタルサイン情報の表示処理＞腹腔圧測定値更新処理となるような優先度情報を予め記憶させ、図３１に示すように、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルでバイタルサイン情報を受信し、その受信情報をモニタに表示する処理を行っているｔ２のタイミングで気腹装置１４から腹腔圧の測定値を受信して表示させる処理が発生する場合では、ｔ０のタイミングでバイタルサイン情報が受信されると、ｔ１からモニタへのバイタルサイン情報表示更新処理が開始され、ｔ２においてバイタルサイン情報表示更新処理を一時停止し、ｔ２〜ｔ３の間でバイタルサイン情報表示更新処理と気腹装置１４の測定値更新処理の優先度を判定し、ｔ３〜ｔ５の間でバイタルサイン情報表示更新処理を処理を継続させ、腹腔圧表示処理をｔ６〜ｔ７の間で実行する。
【０１０２】
また、図３２に示すように、図３１と同様にバイタルサイン情報を受信し、その情報をモニタに表示をする処理を行っているｔ２のタイミングで気腹装置１４からの腹腔過圧エラーを受信し、モニタに表示する処理が発生する場合では、ｔ０のタイミングでバイタルサイン情報が受信され、ｔ１からモニタへのバイタルサイン情報表示更新処理が開始され、ｔ２においてバイタルサイン情報表示更新処理が一時停止される。ｔ２〜ｔ３の間でバイタルサイン情報表示更新処理と気腹装置１４の腹腔過圧エラー告知処理との優先度が判定され、ｔ３〜ｔ５の間で腹腔過圧エラー告知処理が実行され、ｔ６〜ｔ７の間で一時停止していたバイタルサイン情報表示処理が実行される。
【０１０３】
このように、医療機器の機能毎に対応付けられた優先度情報を記憶させ、医療機器の機能毎に対応付けられた優先度情報に基づいた通信制御処理を行うこともできる。
【０１０４】
（効果）
以上説明したように、本発明によれば、複数の医療機器との通信処理やプロトコル解析を行うときにＯＳのマルチタスク機能を用いて、タスクの優先度に応じて割り込み処理を行い、処理順序を最適に並び替え、その際に不要となった処理を破棄し効率良く処理できるという効果がある。
【０１０５】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、通信形式や異なる複数の機器と通信してもコストの増加や機器の大型化をすることがなく、通信形式が異なる複数の機器の制御を迅速に処理できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡手術システムの構成を示す構成図
【図２】図１の患者の状態をモニタする患者モニタシステムの構成を示す構成図
【図３】図１の内視鏡手術システムが配置される病院内のネットワークを示す図
【図４】図３の院内サーバが接続されるインターネットの接続サービスの一例を示す図
【図５】図１のシステムコントローラ２２の正面の構成を示す図
【図６】図１のシステムコントローラ２２の背面の構成を示す図
【図７】図１のシステムコントローラの構成を示すブロック図
【図８】図１のＰＤＡの構成を示すブロック図
【図９】図１の操作パネルの操作部を示す図
【図１０】図１のＰＤＡの前面の構成を示す図
【図１１】図１のＰＤＡの背面の構成を示す図
【図１２】図１１のカードスロットに装着される拡張カードを説明する図
【図１３】図１の赤外線リモコンを説明する図
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係るシステムコントローラのＣＰＵの処理の流れを示すフローチャート
【図１５】図１４のメイン処理を説明する図
【図１６】図１５のタスクハンドリングの処理の流れを示すフローチャート
【図１７】図１４の定周期処理部を説明する図
【図１８】図１４の機能別通信処理部を説明する図
【図１９】図１４のシステム初期化処理の流れを示すフローチャート
【図２０】図１７の定周期処理部の通信ポートチェック処理の流れを示すフローチャート
【図２１】図１７の定周期処理部のキャラクタ重畳処理の流れを示すフローチャート
【図２２】図１８の機能別通信処理部の周辺機器通信処理の流れを示すフローチャート
【図２３】図２２のデータ書き込み処理を示すフローチャート
【図２４】図２２のデータ読み込み処理を示すフローチャート
【図２５】図１８の機能別通信処理部の設定表示通信処理の流れを示すフローチャート
【図２６】図１８の機能別通信処理部のＰＤＡ通信処理の流れを示すフローチャート
【図２７】図１８の機能別通信処理部のリモコン通信処理の流れを示すフローチャート
【図２８】図１８の機能別通信処理部の麻酔機器通信処理の流れを示すフローチャート
【図２９】図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第１のタイムチャート
【図３０】図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第２のタイムチャート
【図３１】図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第３のタイムチャート
【図３２】図１５及び図１６のフローチャートを説明するための第４のタイムチャート
【符号の説明】
２…手術室
３…手術システム
４…患者モニタシステム
１３…電気メス
１４…気腹装置
１５…内視鏡用カメラ装置
１６…光源装置
１７…ＶＴＲ
１９…表示装置
２０…集中表示パネル
２１…操作パネル
２２…システムコントローラ
３０…リモートコントローラ
６６…双方向赤外線通信Ｉ／Ｆ
６６ａ…双方向赤外線Ｉ／Ｆ部
６７…１方向赤外線通信Ｉ／Ｆ
６７ａ…１方向赤外線Ｉ／Ｆ部
６８…ＰＤＡ
６９…赤外線リモコン
１５０…シリアル通信Ｉ／Ｆ部
１５１…キャラクタ重畳部
１５２…設定操作ユニットＩ／Ｆ部
１５３…リモコン制御Ｉ／Ｆ部
１５４…内部バス
１５５…ＣＰＵ
１５６…ＥＰＲＯＭ
１５７…ＥＥＰＲＯＭ
１５８…ＲＡＭ
１５９…ＴＣＰ／ＩＰコントロール部
代理人 弁理士 伊藤 進
Claims (6)
- 医療行為に使用される複数の医療機器を異なるプロトコルの通信により制御する制御装置において、
第１のプロトコルの通信で前記医療機器とデータを送受する第１の通信制御手段と、
少なくとも、前記第１のプロトコルと異なる第２のプロトコルの通信で前記医療機器とデータを送受する第２の通信制御手段と、
前記第１の通信制御手段及び前記第２の通信制御手段と共通の第３のプロトコルでデータを送受を行い、前記第１の通信制御手段及び前記第２の通信制御手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする制御装置。 - 前記制御手段は、
前記第１の通信制御手段及び前記第２の通信制御手段の通信処理に関する優先度情報を記憶する記憶部を有し、
該優先度情報に基づいて前記第１の通信制御手段及び前記第２の通信制御手段を時系列的に制御する
ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。 - 前記制御手段は、
前記プロトコルの種別に応じた第１の優先度情報に基づいて前記第１の通信制御手段及び前記第２の通信制御手段を順次制御する
ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。 - 前記制御手段は、
前記医療機器の種別に応じた第２の優先度情報に基づいて前記第１の通信制御手段及び第２の通信制御手段を順次制御する
ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。 - 前記制御手段は、
前記医療機器の機能毎に対応付けられた第３の優先度情報に基づいて前記第１の通信制御手段及び前記第２の通信制御手段を順次制御する
ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。 - 前記制御手段は、
前記優先度情報に応じて、制御処理を時系列的に分割して処理を行う
ことを特徴とする請求項２乃至４に記載の制御装置。
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|---|---|---|---|---|
| JP2009050692A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-03-12 | Fujifilm Corp | 放射線画像撮影システム |
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-
2002
- 2002-08-09 JP JP2002233670A patent/JP2004080085A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US9406219B2 (en) | 2005-06-29 | 2016-08-02 | Core Wireless Licensing S.A.R.L. | Remote control framework |
| JP2009050692A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-03-12 | Fujifilm Corp | 放射線画像撮影システム |
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