JP2006505317A - モジュラー送受波器接続システム - Google Patents

Abstract

複数の交換可能な送受波器コネクタモジュール（１２，１４，１６）と、超音波制御ユニット（１９）とを有し、各送受波器コネクタモジュールは、超音波コネクタ（１３，１５，１７）と、切換回路（２２，２４，２６）と、差込可能インターフェイスとを有し、
超音波制御ユニット（１９）は、複数のベイ（１１，１１，１１，１１）と、システムコントローラとを有し、各ベイは、送受波器コネクタモジュールの１つを受容し、且つ、送受波器コネクタモジュールを超音波制御ユニットの分電バス（３６）に差込可能に結合し、システムコントローラは、複数の送受波器コネクタモジュールの１つを選択し、且つ、選択された送受波器コネクタモジュールを活性化することを特徴とする超音波システム（１０）。

Description

本発明は概ね超音波システムに関し、より詳細には、異なる種類の超音波コネクタを超音波制御ユニット内で容易に交換し得るモジュラー送受波器接続システムに関する。

超音波システムが診療所で広範に用いられ、多様な検査機能を提供している。従って、今日の超音波システムは、相当程度の柔軟性を提供すること、即ち、医療施設の至る所で異なる操作を遂行し得ることが求められている。これを達成するために、システムはコンパクトな内蔵式コンソールユニットとして構成されるのが典型的であり、車輪上に搭載されて可動性を提供している。システムは、オンボード・コンピュータ、モニタ並びにデータの受信及び報告のための多様な入力／出力装置のような多様な機能的な特徴も含む。

超音波データは超音波送受波器を用いて得られる。送受波器はケーブルを介して超音波ユニット（「ユニット」）に結合されることによって、技術者は送受波器の位置を容易に操作し得る。送受波器のケーブルはユニット上のコネクタに装着可能であり、必要に応じて着脱され得る。超音波のために数多くの用途があるので、超音波ユニットは異なる種類の送受波器を含むことによって、異なる機能を遂行するのが典型的である。各送受波器は独自の特異な仕様を含むので、各送受波器用のコネクタはしばしば送受波器の種類に応じて特異である。例えば、第一の送受波器は２００本のデータ線を必要とするのに対し、他の送受波器は１１０本のデータ線のみを必要とするであろう。

残念ながら、大きさと価格という制限の故に、典型的な超音波システムは、限定的な数、例えば２つ又は３つの種類のコネクタを備えて製造し得るのみである。この制限は幾つかの欠点を有する。第一に、ユニットによって遂行され得る検査の種類は、備え付けのコネクタに適合する種類の送受波器に限定される。第二に、新世代のユニットは、費用のかかる変更をユニットに対して加えなければ、旧式のレガシーな送受波器を受容し得ないであろう。そのような変更は、例えばアダプタが設計されるべきこと等を必要とする。よって、今日の超音波システムは技術の進歩に対して効果的に歩調を合わせることができない。従って、超音波システムにおいて、コネクタのためにより柔軟性を提供するシステムが求められている。

本発明は、コネクタモジュールを超音波システム内で容易に交換可能なモジュラー送受波器接続システムを提供することによって、上記及び他の問題点を解決することを目的とする。

第１の特徴において、本発明は、複数のベイと、各ベイ内の分電バスインターフェイスと、システムコントローラとを有し、各ベイは、異なる種類の交換可能な複数の送受波器コネクタモジュールを受容可能であり、各送受波器コネクタモジュールは、コネクタと、複数のデータ線と、データ線を制御するための切換回路とを有し、分電バスインターフェイスは、挿入された送受波器コネクタモジュールの複数のデータ線を分電バスに電気的に結合し、システムコントローラは、選択された送受波器コネクタモジュールの操作を制御し且つ選択された送受波器コネクタモジュールの切換回路を活性化するために、分電バスに結合されていることを特徴とする超音波システムを提供する。

第２の特徴において、本発明は、超音波制御ユニットに差込結合され得る交換可能な超音波送受波器コネクタモジュールであって、超音波送受波器コネクタモジュールは、アセンブリの外面に取り付けられた超音波コネクタと、アセンブリの内面に取り付けられた切換回路とを有し、アセンブリは、超音波制御ユニットの開口と機械的に結合する所定の構造を有し、切換回路は、超音波コネクタ内のデータ線を、超音波制御ユニット内の分電バスに差込可能なプリント回路基板に電気的に結合し、切換回路は、超音波制御ユニットによって活性化或いは非活性化され得る複数のスイッチを有することを特徴とする超音波送受波器コネクタモジュールを提供する。

第３の特徴において、本発明は、複数の交換可能な送受波器コネクタモジュールと、超音波制御ユニットとを有し、各送受波器コネクタモジュールは、超音波コネクタと、切換回路と、差込可能インターフェイスとを有し、超音波制御ユニットは、複数のベイと、システムコントローラとを有し、各ベイは、送受波器コネクタモジュールの１つを受容し且つ送受波器コネクタモジュールを超音波制御ユニットの分電バスに差込可能に結合し、システムコントローラは、複数の送受波器コネクタモジュールの１つを選択し且つ選択された送受波器コネクタモジュールを活性化することを特徴とする超音波システムを提供する。

本発明のこれらの及び他の機能は、添付の図面を参照することで、本発明の様々な特徴に関する以下の詳細な記述からより容易に理解されるであろう。

図面を参照すると、図１は、４つのベイ１１を有する超音波制御ユニット（「ユニット１９」）を含む超音波システム１０を描写している。システム１０は、複数の交換可能な送受波器コネクタモジュール（ＴＣＭ）１２，１４，１６をさらに含み、ＴＣＭはユニット１９の対応するベイに差込可能に挿入されている。図面から分かるように、各ＴＣＭは異なる種類のコネクタ１３，１５，１７を含み、送受波器はコネクタに接続可能である。さらに示されているのは、未使用ベイを簡単に完全に覆うカバー１８である。電磁気干渉（ＥＭＩ）遮蔽及び機械的支持をもたらすために、ユニット１９は筐体３７内に入れられているのに加え、複数のベイへの外部アクセスを提供する。超音波システム１０は、当業者に周知な他の構成部材（図示せず）、例えば、車輪付きコンソール、モニタ、ケーブル、送受波器等を含むのが典型的である。さらに以下に詳述されるように、本発明は、異なるＴＣＭがユニット１９のベイ１１へ容易に出し入れ可能なモジュラー設計を提供する。

図２は、図１の超音波システム１０を、筐体３７が取り外された状態で描写している。コネクタ１３，１４，１７に加えて、各ＴＣＭ１２，１４，１６は切換回路２２，２４，２６を含む。切換回路２２，２４，２６はＴＣＭインターフェイス（下述される）を各々含み、ＴＣＭインターフェイスは分電盤５２上の対応する分電バスインターフェイス２３，２５，２７、２９に差し込まれ得る。分電バスインターフェイス２３，２５，２７，２９が機械的及び電気的結合の双方をもたらすことによって、ＴＣＭ１２，１４，１６は容易に交換可能である。例えば、ＴＣＭインターフェイスは、分電バスインターフェイス２３，２５，２７と結合する雄側プリント回路基板（ＰＣＢ）接続を含み、分電バスインターフェイスは雌側ＰＣＢ接続を含み得る。例示的な実施態様において、分電バスインターフェイス２３，２５，２７，２９は、異なる種類のＴＣＭインターフェイス（例えば、１１０ピンに対して２００ピン）を受容し得るユニバーサル構造を含んでもよい。図面から分かるように、底部のベイはＴＣＭを含まないので、分電バスインターフェイス２９は未使用である。

各切換回路２３，２４，２６は関連するコネクタからのデータ線を関連する分電バスインターフェイスに電気的に結合する。データ線の数はコネクタの種類に依存する。各切換回路は、データ線が活性化或いは非活性化されるのを許容する一組のスイッチを含むことによって、ＴＣＭを利用可能或いは利用不能にしている。スイッチは任意の既知の方法、例えば、ダイオードスイッチ又はリレーで実行され得る。ＴＣＭの１つを選択し、その操作を制御するために、バックプレーン（ここでは「マザーボード」と呼ぶ）及び複数の制御盤４０を含むシステムコントローラを用い得る。よって、ＴＣＭが選択されると、そのスイッチが活性化され、非選択のＴＣＭ内のスイッチは非活性化される。

図３は、超音波システム１０の操作概要を描写し、超音波システムは超音波制御ユニット１９とＴＣＭ１２を含む。単一のＴＣＭのみが図３に示されているが、超音波制御ユニット１９は（図１及び２に示されるように）１つ以上のＴＣＭを受容するよう構成されているのが普通であるのが理解されるべきである。従って、全てのＴＣＭは本明細書に記述の機能を共有するので、ＴＣＭ１２は例示的な目的のみの理由で選択され表示されている。ＴＣＭ１２は、超音波コネクタ１３と、複数のデータ線１３と、切換回路２２と、ＴＣＭインターフェイス４２とを含む。１つ又はそれ以上の制御線２８がＴＣＭ１２を制御、即ち、活性化或いは非活性化するためにも提供されている。上記のように、ＴＣＭインターフェイス４２は、分電バスインターフェイス２３、即ち、雌側ＰＣＢ接続と電気的及び機械的に結合する雄側ＰＣＢ接続を含む。よって、ＴＣＭ１２は超音波制御ユニット１９に差込可能に結合及び／又は非結合とされ得る。

超音波制御ユニット１９内において、分電バスインターフェイス２３は、全てのＴＣＭインターフェイス２３，２５，２７，２９（図２）に電力供給する分電バス３６に結合されている。分電バス３６は、マザーボード３８及び多様なモジュラー制御盤４０を含むシステムコントローラに結合されている。マザーボード３８は、制御線２８を介して複数の利用可能なＴＣＭの１つを選択するための選択システム４２を含む。入力／出力（Ｉ／Ｏ）４４が例えばキーボード及びモニタとの間でデータを送受信するために設けられている。マザーボード３８及び制御盤４０は任意の超音波システム１０を操作するのに必要な計算部材、例えば、中央処理ユニット、メモリ、システムソフトウェア、グラフィックコントローラ、信号処理システム等をさらに含んでもよい。

図４を参照すると、超音波システム１０の展開図が示されている。具体的には、複数のＴＣＭ５０が示されており、ＴＣＭは分電盤５２と差込可能にインターフェイス接続している。分電盤５２はマザーボード５６に結合し、マザーボードは制御盤４０を受容するためのカードガイド５８を含んでいる。筐体は、カバー５４と、電子部材を覆い、且つ、ＥＭＩ遮蔽と共に機械的支持をもたらす後部ドアアセンブリ６０とから成る。電源７２及びファン７４が筐体の下に備わっている。この構成は例示の目的のみで示されており、構成に対する変更を本発明の範囲から逸脱しない範囲でなし得ることが理解されるべきである。例えば、システム１０は４つ以上又は以下の受容ベイを含み得る。

図５を参照すると、ＴＣＭアセンブリ７０の展開背面図が（コネクタなしで）示されている。ＴＣＭアセンブリ７０は、切換回路６２を取り付けるためのトレイ６４を含む。（上述の）ＴＣＭインターフェイス６３及びコネクタインターフェイス６５を含む切換回路６２は、例えば、複数のスクリュでトレイ６４に取り付けられ得る。プラスチック又は板金で作られるのが典型的なトレイ６４は、超音波制御ユニット内にアセンブリ７０を摺動可能に支持するためのレール６６を含む。前面カバー６８がアセンブリ７０を超音波ユニット内の開口に取り付けるために設けられている。コネクタ（図示せず）が前面カバー６８の正面に締結され、コネクタインターフェイス６５に結合される。

１つの実施態様において、ＴＣＭアセンブリ７０は殆どのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に見られるような標準規格である５1/4インチドライブベイ開口内に適合するよう構成されている。しかしながら、ＴＣＭアセンブリ７０の大きさ及び構成に関して何の制限も存在しないことが理解されるべきである。唯一の要件は、システム内の各ＴＣＭアセンブリ７０が、制御ユニットの複数の受容ベイの任意の１つに適合するような共通の大きさを共用することである。

本発明の好適実施態様に関する上述の記載は、例示及び記述の目的のために提示されている。それらは網羅的でも、本発明を開示の形態そのものに限定することを意図するものでもなく、上記の教示の観点から可能な多くの変更及び変形が可能なことは明らかである。添付の特許請求の範囲で定めされているように、当業者に明らかなそのような変更及び変形は本発明の範囲に含まれることが意図されている。

本発明に従った筐体で囲まれた超音波システムを示す斜視図である。 本発明に従った図１の超音波システムを筐体が取り外された状態で示す斜視図である。 本発明に従った超音波システムのシステム概要を示す概略図である。 本発明に従った超音波システムの展開斜視図である。 本発明に従った送受波器コネクタモジュールを背面から示す展開斜視図である。

Claims (20)

1. 複数のベイと、各ベイ内の分電バスインターフェイスと、システムコントローラとを有し、
   各ベイは、異なる種類の交換可能な複数の送受波器コネクタモジュールを受容可能であり、
   各送受波器コネクタモジュールは、コネクタと、複数のデータ線と、該データ線を制御するための切換回路とを有し、
   前記分電バスインターフェイスは、挿入された送受波器コネクタモジュールの前記複数のデータ線を分電バスに電気的に結合し、
   前記システムコントローラは、選択された送受波器コネクタモジュールの操作を制御し且つ選択された送受波器コネクタモジュールの前記切換回路を活性化するために、前記分電バスに結合されている、
   ことを特徴とする超音波システム。
2. 前記複数のベイの各々は、同形の開口を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
3. 前記同形の開口は、パーソナルコンピュータ標準規格の５1/4インチのドライブベイ開口を有することを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
4. 前記異なる種類の送受波器コネクタモジュールの各々は、前記同形の開口に機械的に結合するアセンブリ上に取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
5. 前記分電バスインターフェイスは、前記異なる種類の送受波器コネクタモジュールの各々を前記複数のベイの任意の１つに対して着脱可能とする複数のユニバーサルなプリント回路基板コネクタを有することを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
6. 前記異なる種類の送受波器コネクタモジュールの各々は、異なる数のデータピンを有することを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
7. 電磁気干渉遮蔽及び機械的支持をもたらす筐体をさらに含み、該筐体は前記複数のベイに対する外部からのアクセスを許容することを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
8. 前記システムコントローラは、複数の制御盤を受容するためのインターフェイスを有するバックプレーンを有することを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
9. 超音波制御ユニットに差込結合され得る交換可能な超音波送受波器コネクタモジュールであって、
   当該超音波送受波器コネクタモジュールは、
   アセンブリの外面に取り付けられた超音波コネクタと、前記アセンブリの内面に取り付けられた切換回路とを有し、
   前記アセンブリは、前記超音波制御ユニットの開口と機械的に結合する所定の構造を有し、
   前記切換回路は、前記超音波コネクタ内のデータ線を、前記超音波制御ユニット内の分電バスに差込可能なプリント回路基板に電気的に結合し、
   前記切換回路は、前記超音波制御ユニットによって活性化或いは非活性化され得る複数のスイッチを有する、
   ことを特徴とする超音波送受波器コネクタモジュール。
10. 前記アセンブリの所定の構造は、標準規格のパーソナルコンピュータ５1/4インチドライブベイ開口と機械的に結合することを特徴とする請求項９に記載の超音波送受波器コネクタモジュール。
11. 前記アセンブリは、前記切換回路を取り付けるためのトレイと、前記アセンブリを前記超音波制御ユニット内に摺動可能に支持するためのレールとを有することを特徴とする請求項９に記載の超音波送受波器コネクタモジュール。
12. 前記アセンブリは、前記アセンブリを前記超音波制御ユニット内の開口に取り付けるための表縁をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の超音波送受波器コネクタモジュール。
13. 各超音波コネクタは異なる数のデータピンを用いることを特徴とする請求項９に記載の超音波送受波器コネクタモジュール。
14. 複数の交換可能な送受波器コネクタモジュールと、超音波制御ユニットとを有し、
    各送受波器コネクタモジュールは、超音波コネクタと、切換回路と、差込可能インターフェイスとを有し、
    前記超音波制御ユニットは、複数のベイと、システムコントローラとを有し、
    各ベイは、前記送受波器コネクタモジュールの１つを受容し且つ前記送受波器コネクタモジュールを前記超音波制御ユニットの分電バスに差込可能に結合し、
    前記システムコントローラは、前記複数の送受波器コネクタモジュールの１つを選択し且つ選択された送受波器コネクタモジュールを活性化する、
    ことを特徴とする超音波システム。
15. 各送受波器コネクタモジュールは、前記超音波制御ユニット内の各ベイと機械的に結合する所定の構造を有することを特徴とする請求項１４に記載の超音波システム。
16. 前記所定の構造は、パーソナルコンピュータの標準規格５1/4インチドライブベイ開口を有することを特徴とする請求項１５に記載の超音波システム。
17. 各送受波器コネクタモジュールの差込可能インターフェイスは、各ベイ内の第二プリント回路基板インターフェイスと差込可能に結合し得る第一プリント回路基板インターフェイスを有することを特徴とする請求項１４に記載の超音波システム。
18. 前記超音波制御ユニットは、電磁気干渉遮蔽及び機械的支持をもたらす筐体をさらに含み、該筐体は前記複数のベイに対する外部からのアクセスを許容することを特徴とする請求項１４に記載の超音波システム。
19. 前記システムコントローラは、複数の制御盤を受容するためのインターフェイスを有するバックプレーンを有することを特徴とする請求項１４に記載の超音波システム。
20. 前記分電バスは前記バックプレーンに結合されていることを特徴とする請求項１９に記載の超音波システム。

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