JP2008183184A - Wireless ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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Masanori Kunida
正徳 国田
Masamitsu Sudo
政光 須藤
Masami Mori
政巳 森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the receiving sensitivity of the wireless transmission between an ultrasonic probe and a device body. <P>SOLUTION: Radio signals transmitted from the ultrasonic probe 100 are received by a receiving antenna 202 of the device body 200. The radio signals preamplified by a preamplifier 204 are outputted to an antenna direction control part 240, and the antenna direction control part 240 controls the receiving direction of the receiving antenna 202 based on the receiving power of the radio signals. The antenna direction control part 240 controls the receiving direction of the receiving antenna 202 based on the detected receiving power by changing the receiving direction of the receiving antenna 202. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波プローブと装置本体との間で無線信号を送受信するワイヤレス超音波診断装置に関する。   The present invention relates to a wireless ultrasonic diagnostic apparatus that transmits and receives radio signals between an ultrasonic probe and an apparatus main body.

超音波プローブで得られたエコーデータなどを装置本体へ無線送信するワイヤレス超音波診断装置が知られている(特許文献1〜3参照)。   There is known a wireless ultrasonic diagnostic apparatus that wirelessly transmits echo data or the like obtained by an ultrasonic probe to the apparatus main body (see Patent Documents 1 to 3).

従来のワイヤレス超音波診断装置では、超音波プローブに送信アンテナが取り付けられており、その送信アンテナから、超音波信号などによって変調された無線信号が空間内へ送信される。そして、装置本体に設けられた受信アンテナによってその無線信号が受信され、受信された信号が装置本体内において復調されて画像処理などが行われる。   In a conventional wireless ultrasonic diagnostic apparatus, a transmission antenna is attached to an ultrasonic probe, and a radio signal modulated by an ultrasonic signal or the like is transmitted into the space from the transmission antenna. Then, the radio signal is received by a receiving antenna provided in the apparatus main body, and the received signal is demodulated in the apparatus main body to perform image processing and the like.

ワイヤレス超音波診断装置によって、超音波プローブと装置本体とを接続するプローブケーブルが無くなることにより、超音波プローブの操作性が飛躍的に向上することが期待されている。しかしながら、ワイヤレス超音波診断装置を具現化するにあたっては、いくつかの克服すべき課題があるのも事実である。   The wireless ultrasonic diagnostic apparatus is expected to dramatically improve the operability of the ultrasonic probe by eliminating the probe cable that connects the ultrasonic probe and the apparatus main body. However, it is a fact that there are some problems to be overcome in realizing the wireless ultrasonic diagnostic apparatus.

特開2004−141328号公報JP 2004-141328 A 特開昭55−151952号公報JP 55-151952 A 特開昭53−108690号公報JP-A-53-108690

ワイヤレス超音波診断装置の具現化にあたって克服すべき課題として、例えば、超音波プローブと装置本体との間で無線送信される信号の電波状態に伴う問題を挙げることができる。例えば、実際に患者などを診断する際には、超音波プローブが様々な位置や方向で利用され、超音波プローブに設けられた送信アンテナの方向が変化し、送信アンテナの方向に応じて装置本体の受信アンテナが十分な受信感度で信号を受信できない事態などが考えられる。   As problems to be overcome in the realization of the wireless ultrasonic diagnostic apparatus, for example, a problem associated with a radio wave state of a signal wirelessly transmitted between the ultrasonic probe and the apparatus main body can be cited. For example, when actually diagnosing a patient or the like, the ultrasonic probe is used in various positions and directions, the direction of the transmission antenna provided on the ultrasonic probe changes, and the main body of the apparatus according to the direction of the transmission antenna There may be a situation in which the receiving antenna cannot receive a signal with sufficient reception sensitivity.

本発明はこのような背景において成されたものであり、その目的は、超音波プローブと装置本体との間で送受信される無線送信の受信感度を向上させる技術を提供することにある。   The present invention has been made in such a background, and an object of the present invention is to provide a technique for improving reception sensitivity of wireless transmission transmitted and received between an ultrasonic probe and an apparatus main body.

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様であるワイヤレス超音波診断装置は、超音波プローブと装置本体との間で無線信号を送受信するワイヤレス超音波診断装置において、前記超音波プローブは、被検体に対して超音波を送受波してエコー信号を取得する送受波部と、エコー信号に基づいて生成される無線信号を装置本体へ送信する無線送信部と、を有し、前記装置本体は、前記超音波プローブから送信される無線信号を受信してエコー信号を再生する無線受信部と、無線信号の受信方向を変化させて検出される受信電力に基づいて無線受信部における無線信号の受信方向を制御する受信方向制御部と、無線受信部によって再生されたエコー信号に基づいて超音波画像を形成する超音波画像形成部と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to a preferred aspect of the present invention is a wireless ultrasonic diagnostic apparatus that transmits and receives a radio signal between an ultrasonic probe and the apparatus main body. A transmission / reception unit that transmits / receives an ultrasonic wave to / from an object to acquire an echo signal, and a wireless transmission unit that transmits a radio signal generated based on the echo signal to the apparatus main body. The main body receives a radio signal transmitted from the ultrasonic probe and reproduces an echo signal, and a radio signal in the radio reception unit based on reception power detected by changing the reception direction of the radio signal A reception direction control unit that controls the reception direction of the image signal, and an ultrasonic image forming unit that forms an ultrasonic image based on an echo signal reproduced by the wireless reception unit.

上記態様によれば、無線信号の受信方向を変化させて検出される受信電力に基づいて無線信号の受信方向が制御されるため、例えば、検出される受信電力が大きくなるように受信方向を制御することにより、無線信号の受信感度を向上させることができる。   According to the above aspect, since the reception direction of the radio signal is controlled based on the reception power detected by changing the reception direction of the radio signal, for example, the reception direction is controlled so that the detected reception power is increased. By doing so, the reception sensitivity of a radio signal can be improved.

望ましい態様において、前記受信方向制御部は、複数の受信方向のうちで受信電力が最大となる方向に無線信号の受信方向を制御することを特徴とする。   In a preferred aspect, the reception direction control unit controls the reception direction of a radio signal in a direction in which reception power is maximum among a plurality of reception directions.

望ましい態様において、前記受信方向制御部は、受信方向を微小変化させて検出される受信電力の変化に基づいて無線受信部における無線信号の受信方向を広域的に変化させることを特徴とする。   In a preferred aspect, the reception direction control unit changes the reception direction of the radio signal in the radio reception unit over a wide area based on a change in reception power detected by minutely changing the reception direction.

望ましい態様において、前記受信方向制御部は、受信方向の周期的な微小変化に伴う受信電力の周期的な変化が小さくなるように受信方向を広域的に変化させることを特徴とする。   In a preferred aspect, the reception direction control unit is characterized in that the reception direction is changed over a wide area so that a periodic change in reception power accompanying a periodic minute change in the reception direction becomes small.

望ましい態様において、前記受信方向制御部は、受信方向の周期的な微小変化の位相と当該微小変化に伴う受信電力の周期的な変化の位相とを比較することにより、受信方向の広域的な変化の向きを決定することを特徴とする。   In a preferred aspect, the reception direction control unit compares the phase of the periodic minute change in the reception direction with the phase of the periodic change of the reception power accompanying the minute change, thereby changing the wide range of the reception direction. It is characterized by determining the direction of the.

望ましい態様において、前記無線受信部は、前記超音波プローブから送信される無線信号を受信する複数の受信アンテナを備え、前記受信方向制御部は、各受信アンテナごとに無線信号の受信方向を制御することを特徴とする。   In a preferred aspect, the radio reception unit includes a plurality of reception antennas that receive radio signals transmitted from the ultrasound probe, and the reception direction control unit controls the reception direction of the radio signal for each reception antenna. It is characterized by that.

望ましい態様において、前記受信方向制御部は、無線信号の受信方向を広い範囲で変化させて検出される受信電力に基づいて無線信号の受信方向を探索し、無線信号の受信方向を狭い範囲で変化させて検出される受信電力に基づいて無線信号の受信方向を追跡することを特徴とする。   In a preferred aspect, the reception direction control unit searches the reception direction of the radio signal based on the received power detected by changing the reception direction of the radio signal in a wide range, and changes the reception direction of the radio signal in a narrow range. The reception direction of the radio signal is tracked based on the received power detected.

本発明により、超音波プローブと装置本体との間で送受信される無線送信の受信感度を向上させることが可能になる。   According to the present invention, it is possible to improve reception sensitivity of wireless transmission transmitted and received between the ultrasonic probe and the apparatus main body.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

図1には、本発明に係るワイヤレス超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を示す機能ブロック図である。本実施形態のワイヤレス超音波診断装置は超音波プローブ100と装置本体200で構成されており、超音波プローブ100で取得されたエコーデータが各種信号処理を経て無線電波で装置本体200へ送信される。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of a wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a functional block diagram showing the overall configuration thereof. The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment includes an ultrasonic probe 100 and an apparatus main body 200, and echo data acquired by the ultrasonic probe 100 is transmitted to the apparatus main body 200 by radio waves through various signal processes. .

超音波プローブ100は、被検体に対して超音波を送受波する複数の振動子102を備えている。各振動子102には、図示しない超音波の送信回路などが接続されており、送信回路から出力される信号に応じて、複数の振動子102から超音波パルスが被検体に向けて送波される。そして、複数の振動子102によって、被検体から得られる反射波(エコー)が受波される。   The ultrasonic probe 100 includes a plurality of transducers 102 that transmit and receive ultrasonic waves to and from a subject. An ultrasonic transmission circuit (not shown) is connected to each transducer 102, and ultrasonic pulses are transmitted from the plurality of transducers 102 toward the subject in accordance with signals output from the transmission circuit. The Then, a plurality of transducers 102 receive reflected waves (echoes) obtained from the subject.

複数の振動子102の各々に対応して、増幅器104とアナログデジタルコンバータ(ADC)106が設けられている。各増幅器104は、対応する振動子102の受波結果を増幅して対応するADC106へ出力する。これにより、各振動子102の各々から得られる受波信号がデジタル化されて複数のADC106からデジタルビームフォーマ108へ出力される。   An amplifier 104 and an analog-digital converter (ADC) 106 are provided corresponding to each of the plurality of vibrators 102. Each amplifier 104 amplifies the reception result of the corresponding transducer 102 and outputs it to the corresponding ADC 106. As a result, the received signal obtained from each transducer 102 is digitized and output from the plurality of ADCs 106 to the digital beam former 108.

デジタルビームフォーマ108は、複数のADC106から得られる受波データを整相加算することにより受信ビームフォーミングを行う回路である。本実施形態において、デジタルビームフォーマ108は、第1段階目の整相加算処理を行う。つまり、複数の振動子102、例えば64個の振動子102について、隣接する8個の振動子102で構成される振動子群ごとに整相加算処理を行う。そして、8つの振動子群の各々について整相加算処理を行い、各振動子群の整相加算結果を1チャンネルとして、8つの振動子群で合計8チャンネルの整相加算データを出力する。   The digital beam former 108 is a circuit that performs reception beam forming by phasing and adding reception data obtained from a plurality of ADCs 106. In the present embodiment, the digital beam former 108 performs a first-stage phasing addition process. That is, for a plurality of transducers 102, for example, 64 transducers 102, the phasing addition processing is performed for each transducer group including eight adjacent transducers 102. Then, phasing addition processing is performed for each of the eight transducer groups, and the phasing addition result of each transducer group is set as one channel, and phasing addition data of a total of eight channels is output from the eight transducer groups.

ちなみに、後に説明する装置本体200内のデジタルビームフォーマ218において第2段階目の整相加算処理が行われ、全ての振動子102から得られる受波データが1本のビームデータとして纏められる。なお、超音波プローブ100において1回のビームフォーミングで1本のビームデータを形成する構成を採用してもよいし、装置本体200において1回のビームフォーミングで1本のビームデータを形成する構成を採用してもよい。   Incidentally, the second-stage phasing addition processing is performed in the digital beam former 218 in the apparatus main body 200 described later, and the received data obtained from all the transducers 102 are collected as one beam data. Note that a configuration in which one beam data is formed by one beam forming in the ultrasonic probe 100 may be adopted, or a configuration in which one beam data is formed by one beam forming in the apparatus main body 200. It may be adopted.

PS変換部110は、デジタルビームフォーマ108において形成された8チャンネルの整相加算データをパラレルデータとして受け取り、受け取った8チャンネルのパラレルデータを時間軸方向に一列に並べたシリアルデータに変換する。こうして、シリアルデータに変換された8チャンネル分の整相加算データがPS変換部110から出力される。   The PS conversion unit 110 receives the 8-channel phasing addition data formed in the digital beamformer 108 as parallel data, and converts the received 8-channel parallel data into serial data arranged in a line in the time axis direction. In this way, the phasing addition data for eight channels converted into serial data is output from the PS conversion unit 110.

なお、デジタルビームフォーマ108は、次々に出力される受波データを受信ビームごとに整相加算処理する。そのため、デジタルビームフォーマ108から、複数の受信ビームに関する整相加算結果が次々に出力され、PS変換部110から複数の受信ビームの整相加算データが時系列順で次々に出力される。この過程で、PS変換部110から出力される一連のシリアルデータ内に、各受信ビームの同期データが挿入され、シリアルデータ内における受信ビームごとの区切りが設けられる。   The digital beam former 108 performs phasing addition processing on the reception data output one after another for each reception beam. Therefore, the phasing addition results for the plurality of reception beams are output one after another from the digital beam former 108, and the phasing addition data for the plurality of reception beams are output one after another in time series from the PS conversion unit 110. In this process, synchronization data of each reception beam is inserted into a series of serial data output from the PS conversion unit 110, and a segment for each reception beam is provided in the serial data.

変調器116は、PS変換部110から出力されるシリアルデータに基づいてPSK(Phase Shift Keying)などのデジタル変調処理を施す。PSKに換えてASK(Amplitude Shift Keying)やFSK(Frequency Shift Keying)などのデジタル変調処理を利用してもよい。そして、変調器116においてデジタル信号により変調された信号が電力増幅器118において電力増幅され、送信アンテナ120から無線信号として送信される。送信アンテナ120は、例えば、平面アンテナである。   The modulator 116 performs digital modulation processing such as PSK (Phase Shift Keying) based on the serial data output from the PS conversion unit 110. Instead of PSK, digital modulation processing such as ASK (Amplitude Shift Keying) and FSK (Frequency Shift Keying) may be used. Then, the signal modulated by the digital signal in modulator 116 is amplified in power amplifier 118 and transmitted as a radio signal from transmitting antenna 120. The transmission antenna 120 is a planar antenna, for example.

こうして、1チャンネルにまとめられたデジタルエコー信号により変調された無線信号が送信される。例えば、送信キャリア周波数が60GHzで、帯域が1GHz程度の1チャンネルの無線信号が送信される。   In this way, the radio signal modulated by the digital echo signal collected in one channel is transmitted. For example, a one-channel radio signal having a transmission carrier frequency of 60 GHz and a band of about 1 GHz is transmitted.

超音波プローブ100から送信された無線信号は、装置本体200の受信アンテナ202によって受信され、前置増幅器204を経由して電力増幅器208において電力増幅されてから復調器212へ送られる。復調器212は、PSKなどのデジタル変調処理が施された無線信号に対して復調処理を施す。これにより、超音波プローブ100の変調器116によって変調される前のデータ、つまり、PS変換部110から出力されるシリアルデータが再生(復元)される。   The radio signal transmitted from the ultrasonic probe 100 is received by the receiving antenna 202 of the apparatus main body 200, amplified by the power amplifier 208 via the preamplifier 204, and then sent to the demodulator 212. The demodulator 212 performs demodulation processing on a radio signal that has been subjected to digital modulation processing such as PSK. Thereby, the data before being modulated by the modulator 116 of the ultrasonic probe 100, that is, the serial data output from the PS conversion unit 110 is reproduced (restored).

SP変換部214は、再生されたシリアルデータに含まれる8チャンネルの整相加算データをパラレルデータに変換する。その際、シリアルデータに含まれる受信ビームの同期データなどを利用して8チャンネルのパラレルデータに変換する。   The SP conversion unit 214 converts the 8-channel phasing addition data included in the reproduced serial data into parallel data. At that time, the data is converted into parallel data of 8 channels using the synchronization data of the reception beam included in the serial data.

こうして、超音波プローブ100のデジタルビームフォーマ108によって形成されたデータに対応するパラレルデータがメモリ216に記憶される。メモリ216に記憶されたデータは、メモリ216の後段の処理に応じたタイミングで読み出される。なお、メモリ216としては、例えばFIFO(First Input First Output)型のデバイスが利用される。   Thus, parallel data corresponding to the data formed by the digital beam former 108 of the ultrasonic probe 100 is stored in the memory 216. The data stored in the memory 216 is read at a timing corresponding to the subsequent processing of the memory 216. As the memory 216, for example, a first input first output (FIFO) type device is used.

デジタルビームフォーマ218は、メモリ216に記憶されたパラレルデータを読み出して、第2段階目の整相加算処理を実行する。つまり、デジタルビームフォーマ108によって形成されたデータに相当するパラレルデータをメモリ216から読み出し、読み出した8チャンネル分のパラレルデータに基づいて整相加算処理を実行し、全ての振動子102から得られる受波データを纏めて1本のビームデータを形成する。ビームデータは受信ビームごとに次々に形成されて画像形成部220へ出力される。   The digital beam former 218 reads the parallel data stored in the memory 216 and executes the second-stage phasing addition process. That is, the parallel data corresponding to the data formed by the digital beamformer 108 is read from the memory 216, the phasing addition process is executed based on the read parallel data for eight channels, and received from all the transducers 102. The wave data is collected to form one beam data. The beam data is sequentially formed for each reception beam and output to the image forming unit 220.

画像形成部220は、受信ビームごとに次々に形成されるビームデータに基づいて、Bモード画像、Mモード画像、ドプラ画像などの超音波画像の画像データを形成する。そして、形成された画像データに対応した超音波画像が表示部222に表示される。なお、本体制御部230は、例えばユーザ操作などに応じて装置本体200内の各部を制御する。   The image forming unit 220 forms image data of ultrasonic images such as a B-mode image, an M-mode image, and a Doppler image based on beam data that is sequentially formed for each reception beam. Then, an ultrasonic image corresponding to the formed image data is displayed on the display unit 222. The main body control unit 230 controls each unit in the apparatus main body 200 according to, for example, a user operation.

このように、超音波プローブ100で取得されたエコーデータが無線信号によって装置本体200へ送信され、無線信号を受信した装置本体200によってエコーデータに応じた超音波画像が形成される。   As described above, the echo data acquired by the ultrasonic probe 100 is transmitted to the apparatus main body 200 by a radio signal, and an ultrasonic image corresponding to the echo data is formed by the apparatus main body 200 that has received the radio signal.

さらに、本実施形態では、装置本体200の受信アンテナ202によって受信される無線信号の受信電力に基づいて無線信号の受信方向が制御される。つまり、前置増幅器204において前置増幅処理された無線信号がアンテナ方向制御部240へ出力され、アンテナ方向制御部240が無線信号の受信電力に基づいて受信アンテナ202の受信方向を制御する。   Furthermore, in the present embodiment, the reception direction of the radio signal is controlled based on the reception power of the radio signal received by the reception antenna 202 of the apparatus main body 200. That is, the radio signal preamplified by the preamplifier 204 is output to the antenna direction control unit 240, and the antenna direction control unit 240 controls the reception direction of the reception antenna 202 based on the reception power of the radio signal.

そこで、本実施形態における受信方向の制御について説明する。なお、図1に示した部分(構成)については、以下の説明において図1の符号を利用する。   Therefore, control of the reception direction in this embodiment will be described. In addition, about the part (structure) shown in FIG. 1, the code | symbol of FIG. 1 is utilized in the following description.

図2は、図1の装置本体200が備えるアンテナユニット201を示している。装置本体200は、本体部とアンテナユニット201によって形成される。本体部は、例えば表示部222や画像形成部220や本体制御部230などを備えており、アンテナユニット201は、受信アンテナ202に加えて、例えば前置増幅器204や電力増幅器208や復調器212やアンテナ方向制御部240を備えている。なお、電力増幅器208や復調器212やアンテナ方向制御部240が本体部に設けられてもよい。   FIG. 2 shows an antenna unit 201 provided in the apparatus main body 200 of FIG. The apparatus main body 200 is formed by a main body portion and an antenna unit 201. The main unit includes, for example, a display unit 222, an image forming unit 220, a main unit control unit 230, and the like. The antenna unit 201 includes, for example, a preamplifier 204, a power amplifier 208, a demodulator 212, a demodulator 212, and the like in addition to the receiving antenna 202. An antenna direction control unit 240 is provided. The power amplifier 208, the demodulator 212, and the antenna direction control unit 240 may be provided in the main body unit.

アンテナユニット201は、ケーブル213を介して本体部に接続される。アンテナユニット201と本体部とが別体であるため、アンテナユニット201を所望の位置に、例えば本体部の上や被検者が横たわるベッドの上などに設置することができる。   The antenna unit 201 is connected to the main body via a cable 213. Since the antenna unit 201 and the main body are separate, the antenna unit 201 can be installed at a desired position, for example, on the main body or on the bed on which the subject lies.

アンテナユニット201は、受信アンテナ202が設けられたヘッド部206と、そのヘッド部206を駆動するアンテナ駆動部205を備えている。アンテナ駆動部205は、アンテナ方向制御部240による制御に応じて、受信アンテナ202の受信方向をエレベーション方向(鉛直方向)とアジマス方向(水平方向)に変化させる。   The antenna unit 201 includes a head unit 206 provided with a receiving antenna 202 and an antenna driving unit 205 that drives the head unit 206. The antenna drive unit 205 changes the reception direction of the reception antenna 202 between the elevation direction (vertical direction) and the azimuth direction (horizontal direction) according to control by the antenna direction control unit 240.

つまり、アンテナ駆動部205は、ヘッド部206を機械的に駆動して向きを変化させることにより、受信アンテナ202の向きをエレベーション方向とアジマス方向に変化させる。なお、機械的な制御に換えて電子的な制御によって受信方向を制御してもよい。例えば、2次元的に配列された複数のアンテナ素子によって受信アンテナ202を形成し、各アンテナ素子ごとに遅延処理などを施して受信ビームを形成するフェーズドアレイ方式を採用して、受信ビームの方向を電子的に制御してもよい。   That is, the antenna drive unit 205 mechanically drives the head unit 206 to change the direction, thereby changing the direction of the reception antenna 202 between the elevation direction and the azimuth direction. Note that the reception direction may be controlled by electronic control instead of mechanical control. For example, a receiving antenna 202 is formed by a plurality of antenna elements arranged two-dimensionally, and a phased array method is used in which each antenna element is subjected to delay processing and the like to form a receiving beam. It may be controlled electronically.

図3は、図1のアンテナ方向制御部240の態様1を示す図である。図3に示すアンテナ方向制御部240は、複数の受信方向のうちで受信電力が最大となる方向に無線信号の受信方向を制御する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an aspect 1 of the antenna direction control unit 240 of FIG. The antenna direction control unit 240 illustrated in FIG. 3 controls the reception direction of the radio signal in the direction in which the reception power is maximized among the plurality of reception directions.

アンテナ方向制御部240は、例えば、受信アンテナ202を低速で微小角度だけ変化させ、複数の角度(方向)において、例えば2〜3の角度において無線信号を受信させる。各角度ごとに受信された無線信号は、前置増幅器204において前置増幅処理されてからアンテナ方向制御部240に出力される。アンテナ方向制御部240は、各角度における無線信号の受信電力を検出し、複数の角度のうちで受信電力が最大となる角度を探し、その角度となるように受信アンテナ202の受信方向を制御する。   For example, the antenna direction control unit 240 changes the reception antenna 202 by a small angle at a low speed, and receives radio signals at a plurality of angles (directions), for example, at two to three angles. The radio signal received for each angle is preamplified by the preamplifier 204 and then output to the antenna direction control unit 240. The antenna direction control unit 240 detects the reception power of the radio signal at each angle, finds the angle at which the reception power is maximum among a plurality of angles, and controls the reception direction of the reception antenna 202 to be the angle. .

アンテナ方向制御部240は、エレベーション方向とアジマス方向(図2参照)の各方向ごとに角度の制御を行う。つまり、エレベーション角度制御部240Eは、受信アンテナ202を低速で微小角度だけエレベーション方向に変化させ、複数の角度において無線信号を受信させ、それら複数の角度のうちで受信電力が最大となる角度を探し、その角度となるように受信アンテナ202をエレベーション方向に制御する。また、アジマス角度制御部240Aは、受信アンテナ202を低速で微小角度だけアジマス方向に変化させ、複数の角度において無線信号を受信させ、それら複数の角度のうちで受信電力が最大となる角度を探し、その角度となるように受信アンテナ202をアジマス方向に制御する。   The antenna direction controller 240 controls the angle for each of the elevation direction and the azimuth direction (see FIG. 2). That is, the elevation angle control unit 240E changes the reception antenna 202 in the elevation direction by a small angle at a low speed, receives a radio signal at a plurality of angles, and the angle at which the reception power is maximum among the plurality of angles. And the receiving antenna 202 is controlled in the elevation direction so that the angle is obtained. Further, the azimuth angle control unit 240A changes the receiving antenna 202 in the azimuth direction at a low speed at a low speed, receives a radio signal at a plurality of angles, and searches for an angle at which the reception power is maximum among the plurality of angles. The receiving antenna 202 is controlled in the azimuth direction so that the angle is obtained.

アンテナ方向制御部240は、例えば本体制御部230の指示に応じて、エレベーション方向の制御とアジマス方向の制御を選択する。例えば、まずエレベーション方向についての最大受信電力の角度を検出してその角度に受信アンテナ202を駆動した後に、アジマス方向の制御に切り替えて、アジマス方向についての最大受信電力の角度を検出してその角度に受信アンテナ202を駆動する。エレベーション方向の制御とアジマス方向の制御を常時交互に選択して制御を続けることにより、最大受信電力となる方向を追跡して、その方向に受信アンテナ202の受信方向を制御することが可能になる。   The antenna direction control unit 240 selects, for example, control in the elevation direction and control in the azimuth direction in accordance with an instruction from the main body control unit 230. For example, first, after detecting the angle of the maximum received power in the elevation direction and driving the receiving antenna 202 to that angle, the control is switched to the control in the azimuth direction, and the angle of the maximum received power in the azimuth direction is detected. The receiving antenna 202 is driven at an angle. By selecting the elevation direction control and the azimuth direction control alternately and continuously, it is possible to track the direction where the maximum reception power is reached and control the reception direction of the reception antenna 202 in that direction. Become.

なお、受信アンテナ202は、機械的に駆動されて受信方向を変化させてもよいし、電子的に制御されて受信方向を変化させてもよい。また、例えば、アジマス方向に機械的に駆動されてエレベーション方向に電子的に制御されるなど、機械的な制御と電子的な制御を組み合わせてもよい。さらに、受信アンテナ202は、例えばアジマス方向にのみ一次元的に制御されてもよい。   Note that the reception antenna 202 may be mechanically driven to change the reception direction, or may be electronically controlled to change the reception direction. Further, for example, mechanical control and electronic control may be combined, such as mechanically driven in the azimuth direction and electronically controlled in the elevation direction. Further, the receiving antenna 202 may be controlled one-dimensionally only in the azimuth direction, for example.

ちなみに、前置増幅器204において前置増幅処理された無線信号は電力増幅器208へも出力されており、その後、復調処理などを経て超音波画像の形成処理に利用されることは先に説明したとおりである(図1参照)。   Incidentally, the radio signal pre-amplified by the pre-amplifier 204 is also output to the power amplifier 208, and then used for ultrasonic image forming processing through demodulation processing and the like as described above. (See FIG. 1).

図4は、図1のアンテナ方向制御部240の態様2を示す図である。図4に示すアンテナ方向制御部240は、受信方向を微小変化させて検出される受信電力の変化に基づいて受信アンテナ202による無線信号の受信方向を広域的に変化させる。   FIG. 4 is a diagram illustrating an aspect 2 of the antenna direction control unit 240 of FIG. The antenna direction control unit 240 shown in FIG. 4 changes the reception direction of the radio signal by the reception antenna 202 over a wide area based on a change in reception power detected by minutely changing the reception direction.

図5は、図4に示すアンテナ方向制御部240による制御の原理を説明するための図である。図5(A)は、アンテナ角度とアンテナ受信電力との対応関係を示すグラフであり、横軸にアンテナ角度を示し、縦軸にアンテナ受信電力を示している。図5(A)に示すように、アンテナ角度Pの位置においてアンテナ受信電力は最大となり、アンテナ角度Pから角度が離れるに従ってアンテナ受信電力は徐々に小さくなる。   FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of control by the antenna direction control unit 240 shown in FIG. FIG. 5A is a graph showing a correspondence relationship between the antenna angle and the antenna reception power, where the horizontal axis indicates the antenna angle and the vertical axis indicates the antenna reception power. As shown in FIG. 5A, the antenna reception power becomes maximum at the position of the antenna angle P, and the antenna reception power gradually decreases as the angle is away from the antenna angle P.

本態様では、アンテナ角度を微小変化させて検出される受信電力の変化に基づいて制御を行う。図5において、微小アンテナ駆動角300は、アンテナ角度の微小変化を示している。波形310はアンテナ角度Sの位置におけるアンテナ角度の微小変化を示しており、波形320はアンテナ角度Pの位置におけるアンテナ角度の微小変化を示しており、波形330はアンテナ角度Lの位置におけるアンテナ角度の微小変化を示している。   In this aspect, control is performed based on a change in received power detected by minutely changing the antenna angle. In FIG. 5, a minute antenna driving angle 300 indicates a minute change in the antenna angle. A waveform 310 shows a minute change in the antenna angle at the position of the antenna angle S, a waveform 320 shows a minute change in the antenna angle at the position of the antenna angle P, and a waveform 330 shows the antenna angle at the position of the antenna angle L. It shows a small change.

さらに、図5において、受信電力変化400は、アンテナ角度の微小変化に伴う受信電力の変化を示している。波形420はアンテナ角度Pの位置におけるアンテナ角度の微小変化(波形320の変化)に伴う受信電力の変化を示しており、波形410はアンテナ角度Sの位置におけるアンテナ角度の微小変化(波形310の変化)に伴う受信電力の変化を示しており、波形430はアンテナ角度Lの位置におけるアンテナ角度の微小変化(波形330の変化)に伴う受信電力の変化を示している。   Further, in FIG. 5, a received power change 400 indicates a change in received power accompanying a minute change in antenna angle. A waveform 420 shows a change in received power due to a minute change in the antenna angle (change in the waveform 320) at the position of the antenna angle P, and a waveform 410 shows a minute change in the antenna angle (change in the waveform 310) at the position of the antenna angle S. ), And a waveform 430 shows a change in received power due to a minute change in antenna angle (change in waveform 330) at the position of the antenna angle L.

また、図5(B)は、アンテナ角度とアンテナ出力微小電圧との対応関係を示すグラフであり、横軸にアンテナ角度を示し、縦軸にアンテナ出力微小電圧を示している。アンテナ出力微小電圧は、受信電力変化400の各波形の振幅の大きさに対応している。なお、図5(B)において、縦軸の正の向きと負の向きは、後に説明する位相が同相か逆相かに対応している。   FIG. 5B is a graph showing a correspondence relationship between the antenna angle and the antenna output minute voltage. The horizontal axis represents the antenna angle, and the vertical axis represents the antenna output minute voltage. The antenna output minute voltage corresponds to the amplitude of each waveform of the received power change 400. In FIG. 5B, the positive direction and the negative direction on the vertical axis correspond to whether the phase described later is in phase or out of phase.

図5に示すように、受信電力が最大(ピーク)であるアンテナ角度Pの位置において受信電力の変化を示す波形420の振幅は小さく、それに対して、受信電力のピークから外れたアンテナ角度S,Lの位置における受信電力の変化を示す波形410,430の振幅は大きい。つまり、図5(B)において、アンテナ角度Pの位置ではアンテナ出力微小電圧の絶対値が小さく、アンテナ角度S,Lの位置ではアンテナ出力微小電圧の絶対値が大きい。そこで、本態様では、アンテナ角度の微小変化に伴う受信電力の変化が小さくなるようにアンテナ角度を広域的に変化させる制御を行う。   As shown in FIG. 5, the amplitude of the waveform 420 indicating the change in the received power is small at the position of the antenna angle P where the received power is maximum (peak), whereas the antenna angles S, The amplitudes of the waveforms 410 and 430 indicating changes in received power at the position L are large. That is, in FIG. 5B, the absolute value of the antenna output minute voltage is small at the position of the antenna angle P, and the absolute value of the antenna output minute voltage is large at the positions of the antenna angles S and L. Therefore, in this aspect, control is performed to change the antenna angle over a wide area so that a change in received power accompanying a minute change in the antenna angle becomes small.

つまり、例えばアンテナ角度Sの位置において、アンテナ角度を波形310に従って周期的に微小変化させて受信電力の変化(波形410)を検出し、アンテナ角度を周期的に微小変化させつつ、受信電力の変化の振幅が小さくなるように、アンテナ角度を角度Pの位置に向けて広域的に移動させる。一方、アンテナが角度Lに向けられている場合にも、アンテナ角度を波形330に従って周期的に微小変化させて受信電力の変化(波形430)を検出し、アンテナ角度を周期的に微小変化させつつ、受信電力の変化の振幅が小さくなるように、アンテナ角度を角度Pの位置に向けて広域的に移動させる。   That is, for example, at the position of the antenna angle S, the antenna angle is periodically changed minutely according to the waveform 310 to detect a change in received power (waveform 410), and the received power change is changed while periodically changing the antenna angle. The antenna angle is moved over a wide area toward the position of the angle P so that the amplitude of. On the other hand, even when the antenna is directed to the angle L, the antenna angle is periodically changed minutely according to the waveform 330 to detect a change in received power (waveform 430), and the antenna angle is periodically changed slightly. The antenna angle is moved over a wide area toward the position of the angle P so that the amplitude of the change in the received power becomes small.

アンテナ角度を広域的に変化させる際の変化の向き、つまりアンテナ角度を増加させるか減少させるかは、アンテナ角度の周期的な微小変化の位相とその微小変化に伴う受信電力の周期的な変化の位相とを比較することにより決定される。つまり、波形310,320,330の位相と、これらの各々に対応した波形410,420,430の位相との比較によって決定される。   The direction of change when changing the antenna angle over a wide area, that is, whether to increase or decrease the antenna angle, depends on the phase of the periodic minute change of the antenna angle and the periodic change of the received power accompanying the minute change. It is determined by comparing with the phase. That is, it is determined by comparing the phases of the waveforms 310, 320, and 330 with the phases of the waveforms 410, 420, and 430 corresponding to each of the waveforms.

例えば、波形310とそれに対応する波形410を比較すると、これらの位相が互いに一致している。つまり、波形310が増加すると波形410も増加し、波形310が減少すると波形410も減少する。一方、波形330とそれに対応する波形430を比較すると、これらの位相が互いに180度だけ異なっている。つまり、波形330が増加すると波形430が減少し、波形330が減少すると波形430が増加する。   For example, when the waveform 310 and the corresponding waveform 410 are compared, these phases coincide with each other. That is, when the waveform 310 increases, the waveform 410 also increases, and when the waveform 310 decreases, the waveform 410 also decreases. On the other hand, when comparing the waveform 330 and the corresponding waveform 430, these phases differ from each other by 180 degrees. That is, when the waveform 330 increases, the waveform 430 decreases, and when the waveform 330 decreases, the waveform 430 increases.

このような、微小アンテナ駆動角300と受信電力変化400との間の位相の対応関係から、例えば、対応する波形同士の位相が一致している場合には、そのアンテナ角度(例えば角度S)よりも角度を増加させた方向に受信電力を最大とするアンテナ角度(例えば角度P)が存在すると判断し、対応する波形同士の位相が180度だけ異なる場合には、そのアンテナ角度(例えば角度L)よりも角度を減少させた方向に受信電力を最大とするアンテナ角度(例えば角度P)が存在すると判断する。   From such a phase correspondence between the minute antenna driving angle 300 and the received power change 400, for example, when the phases of the corresponding waveforms match, the antenna angle (for example, angle S) is determined. If it is determined that there is an antenna angle (for example, angle P) that maximizes the received power in the direction in which the angle is increased, and the phases of the corresponding waveforms differ by 180 degrees, the antenna angle (for example, angle L) It is determined that there is an antenna angle (for example, angle P) that maximizes the received power in the direction in which the angle is decreased.

図4に戻り、アンテナ方向制御部240は、上述した原理によって受信アンテナ202の受信方向を制御する。以下にアンテナ方向制御部240内の各部の動作を説明する。   Returning to FIG. 4, the antenna direction control unit 240 controls the reception direction of the reception antenna 202 according to the principle described above. The operation of each unit in the antenna direction control unit 240 will be described below.

正弦波発振器243は、微小アンテナ駆動角(図5の符号300)に対応した正弦波信号を出力する。正弦波発振器243から出力された正弦波信号は、角度制御部245において利用され、角度制御部245はその正弦波信号に応じて受信アンテナ202の受信方向(角度)を周期的に微小変化させる。   The sine wave oscillator 243 outputs a sine wave signal corresponding to a minute antenna driving angle (reference numeral 300 in FIG. 5). The sine wave signal output from the sine wave oscillator 243 is used in the angle control unit 245, and the angle control unit 245 periodically changes the reception direction (angle) of the reception antenna 202 minutely according to the sine wave signal.

受信アンテナ202によって受信された無線信号は、前置増幅器204において前置増幅処理されてからアンテナ方向制御部240に出力される。バンドパスフィルタ241は、前置増幅器204から出力される信号のうち、後段の処理に必要な周波数帯域のみを通過させる。受信アンテナ202が角度を周期的に微小変化させているため、その微小変化に伴い、受信された無線信号の電力(受信電力)は微小変化する(図5の符号400)。   The radio signal received by the receiving antenna 202 is preamplified by the preamplifier 204 and then output to the antenna direction control unit 240. The band pass filter 241 passes only the frequency band necessary for the subsequent processing of the signal output from the preamplifier 204. Since the receiving antenna 202 periodically changes the angle minutely, the power (reception power) of the received radio signal slightly changes with the minute change (reference numeral 400 in FIG. 5).

位相検波器242は、バンドパスフィルタ241から出力される信号(図5の符号400)の位相と、正弦波発振器243から出力される信号(図5の符号300)の位相を比較し、位相が同相か逆相かを判断する。   The phase detector 242 compares the phase of the signal output from the bandpass filter 241 (reference numeral 400 in FIG. 5) with the phase of the signal output from the sine wave oscillator 243 (reference numeral 300 in FIG. 5). Judge whether in phase or out of phase.

角度設定部244は、位相検波器242の判断結果に基づいて、受信アンテナ202の受信方向(角度)を広域的に変化させるための角度変化量を設定する。例えば、位相検波器242において位相が同相であると判断された場合には、アンテナ角度を広域的に増加させる角度変化量を設定し、一方、位相検波器242において位相が逆相であると判断された場合には、アンテナ角度を広域的に減少させる角度変化量を設定する。   The angle setting unit 244 sets an angle change amount for changing the reception direction (angle) of the reception antenna 202 over a wide area based on the determination result of the phase detector 242. For example, when the phase detector 242 determines that the phase is in phase, an angle change amount that increases the antenna angle over a wide area is set, while the phase detector 242 determines that the phase is in reverse phase. If so, an angle change amount that reduces the antenna angle over a wide area is set.

なお、位相検波器242において、位相の比較判断に加えて、受信電力変化(図5の符号400)の振幅の大きさを検出するようにしてもよい。この場合、角度設定部244は、受信電力変化の振幅の大きさに応じて角度変化量の大きさを決定する。例えば、受信電力変化の振幅が大きい場合には、受信電力がピークとなる角度(例えば、図5の角度P)から大きく外れていると判断して、角度変化量を大きい値に設定する。一方、受信電力変化の振幅が小さい場合には、受信電力がピークとなる角度(例えば、図5の角度P)の近傍にあると判断して、角度変化量を小さい値に設定する。   The phase detector 242 may detect the magnitude of the amplitude of the received power change (reference numeral 400 in FIG. 5) in addition to the phase comparison determination. In this case, the angle setting unit 244 determines the magnitude of the angle change amount according to the magnitude of the amplitude of the received power change. For example, when the amplitude of the received power change is large, it is determined that the received power is greatly deviated from an angle at which the received power reaches a peak (for example, the angle P in FIG. 5), and the angle change amount is set to a large value. On the other hand, when the amplitude of the received power change is small, it is determined that the received power is in the vicinity of an angle (for example, the angle P in FIG. 5), and the angle change amount is set to a small value.

角度制御部245は、角度設定部244において設定された広域的な角度変化量と、正弦波発振器243から出力される周期的な微小変化のための正弦波信号とに基づいて、受信アンテナ202の受信方向(角度)を制御する。これにより、受信アンテナ202の角度が、周期的な微小変化を伴いつつ、受信電力のピークとなる角度(例えば、図5の角度P)を目標角度としてフィードバック制御される。   Based on the wide-range angle change amount set by the angle setting unit 244 and the sine wave signal for periodic minute change output from the sine wave oscillator 243, the angle control unit 245 is configured to Control the receiving direction (angle). As a result, the angle of the receiving antenna 202 is feedback-controlled with the angle (for example, the angle P in FIG. 5) at which the received power reaches a peak, with periodic minute changes.

なお、受信アンテナ202は、機械的に駆動されて受信方向を変化させてもよいし、電子的に制御されて受信方向を変化させてもよい。また図4に示した構成により、例えば、アジマス方向(図2参照)に沿った角度制御と、エレベーション方向(図2参照)に沿った角度制御を交互に実行して、受信アンテナ202の受信方向を二次元的に制御してもよい。   Note that the reception antenna 202 may be mechanically driven to change the reception direction, or may be electronically controlled to change the reception direction. Also, with the configuration shown in FIG. 4, for example, angle control along the azimuth direction (see FIG. 2) and angle control along the elevation direction (see FIG. 2) are executed alternately to receive the reception antenna 202. The direction may be controlled two-dimensionally.

ちなみに、前置増幅器204において前置増幅処理された無線信号は電力増幅器208へも出力されており、その後、復調処理などを経て超音波画像の形成処理に利用されることは先に説明したとおりである(図1参照)。   Incidentally, the radio signal pre-amplified by the pre-amplifier 204 is also output to the power amplifier 208, and then used for ultrasonic image forming processing through demodulation processing and the like as described above. (See FIG. 1).

また、受信アンテナ202の受信方向を変化させる範囲や速さを切り替えるようにしてもよい。例えば、受信方向の制御が開始された直後は、受信アンテナ202の受信方向を広い範囲で高速で変化させ、検出される受信電力に基づいて受信電力が最大となる受信方向を探索する。その後、探索された受信方向を起点として、受信アンテナ202の受信方向を狭い範囲で低速で変化させて受信電力が最大となる受信方向を追跡する。これにより、受信電力が最大となる方向をすばやく探索して、その後、受信電力が最大となる方向を高精度に追跡することが可能になる。   Further, the range and speed for changing the receiving direction of the receiving antenna 202 may be switched. For example, immediately after the control of the reception direction is started, the reception direction of the reception antenna 202 is changed at a high speed in a wide range, and the reception direction in which the reception power is maximized is searched based on the detected reception power. Then, starting from the searched reception direction, the reception direction of the reception antenna 202 is changed at a low speed in a narrow range, and the reception direction in which the reception power is maximized is traced. As a result, it is possible to quickly search for a direction in which the received power is maximized, and then trace the direction in which the received power is maximized with high accuracy.

なお、受信方向を変化させる速さを切り替える場合には、例えば、位相検波器242の後段に、広帯域のローパスフィルタと狭帯域のローパスフィルタを設けておく。そして、受信方向の制御が開始された直後には広帯域のローパスフィルタを選択して、受信電力が最大となる受信方向を高速に探索し、探索後は狭帯域のローパスフィルタを選択して、受信電力が最大となる方向を高精度に追跡する。   When switching the speed at which the reception direction is changed, for example, a broadband low-pass filter and a narrow-band low-pass filter are provided after the phase detector 242. Immediately after the control of the reception direction is started, a broadband low-pass filter is selected, and a reception direction in which the reception power is maximized is searched at a high speed. Track the direction of maximum power with high accuracy.

さらに、図3から図5を利用して説明した受信方向の制御は、ダイバーシティ方式と組み合わせることも可能である。   Furthermore, the reception direction control described with reference to FIGS. 3 to 5 can be combined with a diversity method.

図6は、複数の受信アンテナ202を備えたダイバーシティ方式のワイヤレス超音波診断装置を説明するための図である。図6には、n個の受信アンテナ202(1)〜(n)のうち、受信アンテナ202(1)と受信アンテナ202(n)のみが図示されている。   FIG. 6 is a diagram for explaining a diversity-type wireless ultrasonic diagnostic apparatus including a plurality of receiving antennas 202. FIG. 6 shows only the receiving antenna 202 (1) and the receiving antenna 202 (n) among the n receiving antennas 202 (1) to (n).

図6において、各受信アンテナ202には、それに対応して、前置増幅器204、電力増幅器208、アンテナ方向制御部240が設けられている。例えば、受信アンテナ202(1)によって受信された無線信号(受信信号)は、前置増幅器204(1)および電力増幅器208(1)において増幅処理されてから、アンテナ方向制御部240(1)へ出力される。なお、受信信号は、前置増幅器204(1)からアンテナ方向制御部240(1)へ出力されてもよい。   In FIG. 6, each receiving antenna 202 is provided with a preamplifier 204, a power amplifier 208, and an antenna direction control unit 240 corresponding thereto. For example, a radio signal (received signal) received by the receiving antenna 202 (1) is amplified by the preamplifier 204 (1) and the power amplifier 208 (1) and then sent to the antenna direction control unit 240 (1). Is output. Note that the received signal may be output from the preamplifier 204 (1) to the antenna direction control unit 240 (1).

アンテナ方向制御部240(1)は、無線信号(受信信号)の受信電力に基づいて受信アンテナ202(1)の受信方向を制御する。図6に示すアンテナ方向制御部240(1)は、図3または図4に示すアンテナ方向制御部240と同じ構成を備えている。そして、図3または図4を利用して説明した制御により、図6に示すアンテナ方向制御部240(1)が受信アンテナ202(1)の受信方向を制御する。   The antenna direction control unit 240 (1) controls the reception direction of the reception antenna 202 (1) based on the reception power of the radio signal (reception signal). The antenna direction control unit 240 (1) shown in FIG. 6 has the same configuration as the antenna direction control unit 240 shown in FIG. 3 or FIG. And the antenna direction control part 240 (1) shown in FIG. 6 controls the receiving direction of the receiving antenna 202 (1) by the control demonstrated using FIG. 3 or FIG.

また、図6に示すアンテナ方向制御部240(n)も、図3または図4に示すアンテナ方向制御部240と同じ構成を備えており、そして、図3または図4を利用して説明した制御により、図6に示す受信アンテナ202(n)の受信方向を制御する。同様に、図6において図示省略した他の受信アンテナ202についても、その受信アンテナ202に対応したアンテナ方向制御部240によって制御される。   Also, the antenna direction control unit 240 (n) shown in FIG. 6 has the same configuration as the antenna direction control unit 240 shown in FIG. 3 or FIG. 4, and the control described with reference to FIG. 3 or FIG. Thus, the reception direction of the reception antenna 202 (n) shown in FIG. 6 is controlled. Similarly, other receiving antennas 202 not shown in FIG. 6 are controlled by the antenna direction control unit 240 corresponding to the receiving antenna 202.

このように、n個の受信アンテナ202(1)〜(n)について、各受信アンテナ202ごとに受信方向の制御が行われる。そして、各受信アンテナ202で受信された受信信号は、その受信アンテナ202に対応した前置増幅器204および電力増幅器208において増幅処理されて、受信信号合成部210へ出力される。   As described above, the reception direction of each of the n reception antennas 202 (1) to (n) is controlled for each reception antenna 202. The received signals received by each receiving antenna 202 are amplified by preamplifier 204 and power amplifier 208 corresponding to the receiving antenna 202 and output to received signal combining section 210.

受信信号合成部210は、n個の受信アンテナ202(1)〜(n)に対応したn個の受信信号を合成して、図1に示した復調器212へ出力する。その後、受信信号がシリアルデータからパラレルデータへの変換処理などを経て超音波画像の形成処理に利用されることは先に説明したとおりである(図1参照)。   Reception signal combining section 210 combines n reception signals corresponding to n reception antennas 202 (1) to (n), and outputs the result to demodulator 212 shown in FIG. After that, as described above, the received signal is used for the ultrasonic image forming process through a conversion process from serial data to parallel data (see FIG. 1).

なお、受信信号合成部210において、n個の受信アンテナ202(1)〜(n)に対応したn個の受信信号のうちから、例えば受信電力が最大の受信信号を選択し、当該選択した受信信号のみを復調器212へ出力してもよい。   In the reception signal combining unit 210, for example, the reception signal having the maximum reception power is selected from the n reception signals corresponding to the n reception antennas 202 (1) to (n), and the selected reception signal is selected. Only the signal may be output to the demodulator 212.

図7は、ダイバーシティ方式における複数のアンテナユニット201を示している。図7に示すアンテナユニット201(1)は、図6に示した受信アンテナ202(1)や前置増幅器204(1)や電力増幅器208(1)やアンテナ方向制御部240(1)を備えており、アンテナ方向制御部240(1)によって受信アンテナ202(1)の受信方向が制御される。なお、アンテナ方向制御部240(1)は、ケーブル213に接続される本体部内に設けられてもよい。   FIG. 7 shows a plurality of antenna units 201 in the diversity method. The antenna unit 201 (1) shown in FIG. 7 includes the receiving antenna 202 (1), the preamplifier 204 (1), the power amplifier 208 (1), and the antenna direction control unit 240 (1) shown in FIG. The antenna direction control unit 240 (1) controls the reception direction of the reception antenna 202 (1). The antenna direction control unit 240 (1) may be provided in the main body connected to the cable 213.

図7に示すアンテナユニット201(2)も受信アンテナや前置増幅器や電力増幅器やアンテナ方向制御部を備えており、アンテナ方向制御部によって受信方向が制御される。   The antenna unit 201 (2) shown in FIG. 7 also includes a reception antenna, a preamplifier, a power amplifier, and an antenna direction control unit, and the reception direction is controlled by the antenna direction control unit.

アンテナユニット201(1)とアンテナユニット201(2)は、各々、図2に示したアンテナユニット201と同じ構成である。つまり、図2を利用して説明したように、例えばヘッド部が機械的に駆動されて、受信アンテナの受信方向をエレベーション方向(鉛直方向)とアジマス方向(水平方向)に変化させる。また、電子的な制御によって受信方向が制御されてもよい。   The antenna unit 201 (1) and the antenna unit 201 (2) each have the same configuration as the antenna unit 201 shown in FIG. That is, as described with reference to FIG. 2, for example, the head unit is mechanically driven to change the reception direction of the reception antenna between the elevation direction (vertical direction) and the azimuth direction (horizontal direction). Further, the reception direction may be controlled by electronic control.

図7において、アンテナユニット201(1)とアンテナユニット201(2)は、各々、ケーブル209を介して合成器211に接続されている。合成器211は、図6に示した受信信号合成部210を備えている。そして、図7のアンテナユニット201(1)とアンテナユニット201(2)の各々の受信信号が合成器211に出力され、2つの受信信号が合成器211において合成(または選択)されてケーブル213を介して本体部へ出力される。こうして本体部内において、受信信号が復調処理などを経て超音波画像の形成処理に利用される(図1参照)。   In FIG. 7, the antenna unit 201 (1) and the antenna unit 201 (2) are each connected to the combiner 211 via a cable 209. The synthesizer 211 includes the received signal synthesizer 210 shown in FIG. Then, the received signals of the antenna unit 201 (1) and the antenna unit 201 (2) in FIG. 7 are output to the combiner 211, and the two received signals are combined (or selected) by the combiner 211, and the cable 213 is connected. To the main body. In this manner, the received signal is used for the ultrasonic image forming process through the demodulation process and the like in the main body (see FIG. 1).

なお、図7では、2つのアンテナユニット201(1),201(2)を示したが、3つ以上のアンテナユニット201が設けられてもよい。また、各アンテナユニット201は、互いに異なる位置に設置されることが望ましい。例えば複数のアンテナユニット201のうちの1つを本体部の上に設置し、他の1つを被検者が横たわるベッドの上に設置するなど、複数の位置に振り分けて設置することができる。   In FIG. 7, two antenna units 201 (1) and 201 (2) are shown, but three or more antenna units 201 may be provided. Moreover, it is desirable that the antenna units 201 are installed at different positions. For example, one of the plurality of antenna units 201 may be installed on the main body, and the other one may be installed on a bed on which the subject lies.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態により、例えば、診断状況などに応じて超音波プローブの位置や方向が変化した場合でも、装置本体の受信アンテナによる受信方向を超音波プローブの送信アンテナへ向けることが可能になり、無線信号の受信感度が向上し、良好な超音波画像を得ることが可能になる。また、受信方向の制御により受信感度が向上することにより、超音波画像を比較的良好な状態に保ちつつ、超音波プローブから送信される無線信号の送信電力を減少させることも可能になる。   As described above, the preferred embodiment of the present invention has been described. However, according to the above-described embodiment, for example, even when the position or direction of the ultrasonic probe changes depending on the diagnosis situation, the reception direction by the reception antenna of the apparatus main body can be changed. It becomes possible to direct to the transmitting antenna of the ultrasonic probe, the radio signal reception sensitivity is improved, and a good ultrasonic image can be obtained. Further, by improving the reception sensitivity by controlling the reception direction, it is possible to reduce the transmission power of the radio signal transmitted from the ultrasonic probe while keeping the ultrasonic image in a relatively good state.

上述した実施形態やそれに伴う効果は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。   The above-described embodiments and the effects associated therewith are merely examples in all respects, and do not limit the scope of the present invention. The present invention includes various modifications without departing from the essence thereof.

本発明に係るワイヤレス超音波診断装置の全体構成を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing an overall configuration of a wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. 装置本体が備えるアンテナユニットを示す図である。It is a figure which shows the antenna unit with which an apparatus main body is provided. アンテナ方向制御部の態様1を示す図である。It is a figure which shows the aspect 1 of an antenna direction control part. アンテナ方向制御部の態様2を示す図である。It is a figure which shows the aspect 2 of an antenna direction control part. アンテナ方向制御部による制御の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of control by an antenna direction control part. 複数の受信アンテナを備えたワイヤレス超音波診断装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the wireless ultrasonic diagnostic apparatus provided with the several receiving antenna. 複数のアンテナユニットを示す図である。It is a figure showing a plurality of antenna units.

符号の説明Explanation of symbols

100 超音波プローブ、200 装置本体、220 画像形成部、240 アンテナ方向制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Ultrasonic probe, 200 Apparatus main body, 220 Image formation part, 240 Antenna direction control part.

Claims (7)

超音波プローブと装置本体との間で無線信号を送受信するワイヤレス超音波診断装置において、
前記超音波プローブは、
被検体に対して超音波を送受波してエコー信号を取得する送受波部と、
エコー信号に基づいて生成される無線信号を装置本体へ送信する無線送信部と、
を有し、
前記装置本体は、
前記超音波プローブから送信される無線信号を受信してエコー信号を再生する無線受信部と、
無線信号の受信方向を変化させて検出される受信電力に基づいて無線受信部における無線信号の受信方向を制御する受信方向制御部と、
無線受信部によって再生されたエコー信号に基づいて超音波画像を形成する超音波画像形成部と、
を有する、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。
In a wireless ultrasonic diagnostic apparatus that transmits and receives radio signals between an ultrasonic probe and the apparatus body,
The ultrasonic probe is
A transmission / reception unit that transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject to acquire echo signals;
A wireless transmission unit for transmitting a wireless signal generated based on the echo signal to the apparatus body;
Have
The apparatus main body is
A radio reception unit that receives a radio signal transmitted from the ultrasonic probe and reproduces an echo signal;
A reception direction control unit that controls the reception direction of the radio signal in the radio reception unit based on the received power detected by changing the reception direction of the radio signal;
An ultrasonic image forming unit that forms an ultrasonic image based on an echo signal reproduced by the wireless reception unit;
Having
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載のワイヤレス超音波診断装置において、
前記受信方向制御部は、複数の受信方向のうちで受信電力が最大となる方向に無線信号の受信方向を制御する、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。
The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The reception direction control unit controls a reception direction of a radio signal in a direction in which reception power is maximized among a plurality of reception directions.
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載のワイヤレス超音波診断装置において、
前記受信方向制御部は、受信方向を微小変化させて検出される受信電力の変化に基づいて無線受信部における無線信号の受信方向を広域的に変化させる、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。
The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The reception direction control unit changes the reception direction of the wireless signal in the wireless reception unit widely based on a change in reception power detected by minutely changing the reception direction,
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項3に記載のワイヤレス超音波診断装置において、
前記受信方向制御部は、受信方向の周期的な微小変化に伴う受信電力の周期的な変化が小さくなるように受信方向を広域的に変化させる、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。
The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein
The reception direction control unit changes the reception direction over a wide area so that a periodic change in reception power accompanying a periodic minute change in the reception direction becomes small.
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項4に記載のワイヤレス超音波診断装置において、
前記受信方向制御部は、受信方向の周期的な微小変化の位相と当該微小変化に伴う受信電力の周期的な変化の位相とを比較することにより、受信方向の広域的な変化の向きを決定する、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。
The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4,
The reception direction control unit determines the direction of the wide-range change in the reception direction by comparing the phase of the periodic minute change in the reception direction with the phase of the periodic change in the reception power accompanying the minute change. To
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載のワイヤレス超音波診断装置において、
前記無線受信部は、前記超音波プローブから送信される無線信号を受信する複数の受信アンテナを備え、
前記受信方向制御部は、各受信アンテナごとに無線信号の受信方向を制御する、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。
The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The wireless receiving unit includes a plurality of receiving antennas for receiving wireless signals transmitted from the ultrasonic probe,
The reception direction control unit controls the reception direction of a radio signal for each reception antenna.
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載のワイヤレス超音波診断装置において、
前記受信方向制御部は、無線信号の受信方向を広い範囲で変化させて検出される受信電力に基づいて無線信号の受信方向を探索し、無線信号の受信方向を狭い範囲で変化させて検出される受信電力に基づいて無線信号の受信方向を追跡する、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。
The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The reception direction control unit searches for the reception direction of the radio signal based on the received power detected by changing the reception direction of the radio signal in a wide range, and is detected by changing the reception direction of the radio signal in a narrow range. Track the direction of radio signal reception based on the received power
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010264231A (en) * 2009-04-14 2010-11-25 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2011011045A (en) * 2009-06-03 2011-01-20 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2011072587A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Fujifilm Corp Ultrasonograph
JP2012143473A (en) * 2011-01-14 2012-08-02 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Ultrasonic diagnostic apparatus
RU2605158C2 (en) * 2012-09-20 2016-12-20 Нек Корпорейшн Auxiliary device for adjusting orientation of antenna and method of mounting antenna device
US10097252B2 (en) 2013-11-20 2018-10-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for beamforming in wireless communication system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53108690A (en) * 1977-03-04 1978-09-21 Aloka Co Ltd Wireless ultrasonic wave diagnozing device
JPH03295530A (en) * 1990-04-13 1991-12-26 Olympus Optical Co Ltd Detecting device for inserted state of endoscope
JPH09232847A (en) * 1996-02-26 1997-09-05 Nippon Columbia Co Ltd Receiver
JP2001332991A (en) * 2000-05-19 2001-11-30 Sharp Corp Millimeter wave-band transmitter
JP2003017925A (en) * 2001-04-23 2003-01-17 Matsushita Electric Works Ltd Antenna gain adjustment method for transmission circuit, and adjustment device therefor
JP2006042161A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Funai Electric Co Ltd Receiver
JP2006086753A (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Receiver and receiving method
JP2006166989A (en) * 2004-12-13 2006-06-29 Olympus Corp Medical capsule

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53108690A (en) * 1977-03-04 1978-09-21 Aloka Co Ltd Wireless ultrasonic wave diagnozing device
JPH03295530A (en) * 1990-04-13 1991-12-26 Olympus Optical Co Ltd Detecting device for inserted state of endoscope
JPH09232847A (en) * 1996-02-26 1997-09-05 Nippon Columbia Co Ltd Receiver
JP2001332991A (en) * 2000-05-19 2001-11-30 Sharp Corp Millimeter wave-band transmitter
JP2003017925A (en) * 2001-04-23 2003-01-17 Matsushita Electric Works Ltd Antenna gain adjustment method for transmission circuit, and adjustment device therefor
JP2006042161A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Funai Electric Co Ltd Receiver
JP2006086753A (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Receiver and receiving method
JP2006166989A (en) * 2004-12-13 2006-06-29 Olympus Corp Medical capsule

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010264231A (en) * 2009-04-14 2010-11-25 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2011011045A (en) * 2009-06-03 2011-01-20 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2011072587A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Fujifilm Corp Ultrasonograph
JP2012143473A (en) * 2011-01-14 2012-08-02 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Ultrasonic diagnostic apparatus
RU2605158C2 (en) * 2012-09-20 2016-12-20 Нек Корпорейшн Auxiliary device for adjusting orientation of antenna and method of mounting antenna device
US10056674B2 (en) 2012-09-20 2018-08-21 Nec Corporation Antenna orientation adjustment assistance device and antenna device installation method
US10097252B2 (en) 2013-11-20 2018-10-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for beamforming in wireless communication system
US11264714B2 (en) 2013-11-20 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for beamforming in wireless communication system

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