JP2008520314A - 可変電力消費の携帯型超音波システム - Google Patents

Abstract

利用されていない間回路の給電をオフとすることにより、また、実行可能なときに多電力モード回路の電力モードを低下させることにより（Ｓ４２０）、携帯型超音波画像形成装置（１０２）において電力が節約される。電力節約は、低バッテリ状態（Ｓ４１２）、変更された装置動作モード（Ｓ４１６）又は手動ユーザ優先処理（Ｓ４０４）により起動される。バッテリは、装置の低電力消費モードの間に周辺部から到来する電力の不足を補充し（Ｓ５３０）、他の時間において徐々に充電される（Ｓ５２０）。

Description

本発明は、電子機器における省電力化に関し、特に、給電をオフとし又は低電力消費のモードで動作するのに現在適しているデバイス回路を識別することに関する。

バッテリ動作システムは、バッテリの充電と充電との間の短いサービス持続期間に問題がある。この問題は、当該装置が携帯型のものであったり、時間が肝要な機能に動作が適合させられている場合、大きくなる。

例えば心臓病の患者は、現在、携帯型の超音波スキャナの益々広がる使用により恩恵を得ている。かかるスキャナは、バッテリによって動作し、コンセントへのプラグ差し込みを可能とすることができる。

しかしながら、本発明者は、こうした超音波イメージング装置の電力管理は、伝統的な非携帯型の超音波スキャナのアーキテクチャの範囲に依拠し続けていると考察した。例えば多数の回路は、当該回路が利用されていない装置動作モードにおいて電力を受け消費し続けている。

本発明は、従来技術における上記欠点に対処するためになされたものである。

本発明の目的は、電子デバイスのための、装置、当該装置を用いて動作可能な方法及び当該方法を行うためのコンピュータプログラムであって、当該装置が現に進行中の装置動作モードに基づいてデバイス回路識別する回路セレクタを有するようにしたものを提供することである。

その識別される回路は、２つのタイプのものとすることができる。すなわち、電力を消費しているが利用されていない回路及び／又は利用されているが低電力消費のモードで動作可能な回路である。本装置はさらに、その識別された利用されていない回路の給電のオフ動作及び／又は他のタイプの識別された回路の当該低電力消費モードへの移行をなすための回路電力コントローラを含む。

ここに開示される本発明の詳細については、以下に挙げる図面の補助とともに説明する。ここでは、同一又は同様の要素は、それぞれの図を通じて全く同様に注釈が付けられる。

図１は、例証の非限定的な例により、本発明によるパルスモード（ＰＭ；pulsed-mode）超音波走査システムを示している。本発明の意図する範囲は、連続波（ＣＷ；continuous wave）超音波走査システム及びＰＭ及びＣＷシステムの組み合わせを有するシステムにまで及ぶ。パルスモードシステムは、トランスデューサからの音響伝送信号の短いバースト及びこれに続くエコーの受信及び処理の期間によって特徴づけられる。パルスモードイメージングの例は、グレースケール（Ｂモードとしても知られている）、カラーフロードップラ（Color Flow Doppler）、パルス波（ＰＷ；Pulsed-Wave）ドップラ及びこれらモードの派生の形態を含む。連続波システムは、トランスデューサからの音響信号の連続的な伝送と戻りエコーの同時の連続的な受信及び処理とによって特徴づけられる。連続波超音波処理は、大抵、ドップラ画像形成（イメージング）モードのために用いられる。さらに、本発明は、装置動作のモードに応じて電源オフとされたり又は省電力での動作をさせられたりすることができる回路を有する電子デバイスの広いアレイに適合し、超音波の医学的又は走査のシステムに限定されない。

図１は、システム構成部のブロック図と、直線矢印により示されるような機能フロー図を組み合わせている。

図１からおいて分かるように、ＰＭ超音波走査システム１００は、好ましくは携帯型のスキャナ１０２と、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１０４とを有する。このスキャナ１０２は、電力節約装置１０６と、当該スキャナの蓄積電源又はバッテリ１０９を含むインターフェースユニット１０８と、ユーザインターフェース１１０と、プロセッサ１１２と、読出専用メモリ（ＲＯＭ）１１４と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１１６と、合算器１１８とを含む。当該スキャナの前述した構成部は、データ電力バス１１９において接続される。当該バスは、ＰＣ１０４のプラグが差し込まれる出口から、時にはバッテリ１０９から付加的に、電力１２０を受ける。或いは、ＰＣ１０４自体が、電力１２０をスキャナ１０２に供給する自分自身のバッテリ（図示せず）を備えた携帯型装置とすることができる。プロセッサ１１２から図１に示される他のスキャナ１０２の構成部への接続は、図示を簡明にするために省略されている。

合算器１１８は、Ｎ個の対応する超音波チャネル１２４のＮ個の超音波受信ブランチ１２２からの入力を受ける。各受信ブランチ１２２は、超音波プローブ１２５に接続される。各チャネル１２４はまた、超音波送信ブランチ１２６を含み、このブランチが送信スイッチ１２８によりプローブ１２５へ結合される。

電力節約装置１０６は、フラッシュメモリ１３２及び回路電力コントローラ１３４に接続される回路セレクタ１３０を含む。或いは、メモリ１３２は、読出専用メモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の種類のいずれかを含む不揮発性又は揮発性メモリのいずれかのタイプとすることができる。

回路電力コントローラ１３４は、回路の給電をオン／オフし回路の動作電力レベルを変えるための電力スイッチ及び電力制御部（図示せず）へ出力するデータ接続部１３６を有する。データ接続部１３６は、図１に示されるチャネル１２４の構成部の１つ又は複数のために、また可能性のあるものとして合算器１１８及び／又はプローブ１２５のために設けられており、これについては以下でさらに詳しく説明する。スキャナ１０２における他の信号伝達及び電力接続部は、本発明の態様を強調するため図１からは省略されている。

フラッシュメモリ１３２は、モード／回路テーブル１３８を含み、このテーブルにより、回路セレクタ１３０は、装置１０２の現に進行中の動作モードに基づいて、電源をオン／オフさせることのできる回路又は別の電力消費モードに移行させることのできる回路を識別する。この識別はまた、プロセッサ１１２の制御の下で検出される、バッテリ１０９の残存エネルギのレベルのような現インジケータに基づくものとすることができる。

回路セレクタ１３０は、ユーザインターフェース１１０、例えばキーボード１４０、マウス１４２及びスライダ制御部１４４から入力された現システム動作パラメータに基づいて装置１０２の現動作モードを判定する。パラメータは、超音波ビームの焦点深度が自動的かつ連続的に段階的な増加又は減少をなすように設定されるときなど、ユーザの介入を継続させることなく変更することができる。現動作モードはまた、走査動作において周期的に、すなわち超音波送信フェーズから超音波受信フェーズに変化することが可能である。

各超音波チャネル１２４は、普通は同じものであり、各々はプローブ１２５における１つ又は複数の対応するトランスデューサ素子（図示せず）に対応するようにしてもよい。プローブ１２５の素子は、線状、湾曲形態、複数線状アレイ又は他の既知の適切な形態に配置するようにしてもよい。

図１には、第１のブランチ１２４の構成部が、本発明の省電力手段が適用可能な回路の例として示されている。これらの構成部は、通常の当業者に知られている態様で、追加、再配置、置換又は変更されることが可能である。

送信ブランチ１２６は、焦点遅延部１４６、パルサ１４８、パルス波形整形器１５０、増幅器１５２及びスイッチ１２８を含む。焦点遅延部１４６は、プローブ１２５から発すべきパルスにチャネル特有の遅延を導入する。これら異なる遅延は、当該ビームを画像形成すべき患者の身体又は対象物における所望の箇所に向けて焦点を合わす。パルサ１４８は、発生パルスにより生じる患者からのエコーを受信するための待機に相当長い時間が費やされるように大抵は短いデューティサイクルのパルスを発生する。パルス波形整形器１５０は、多数のサイクル及び振幅変調された包絡線を持つ波形にそのパルスを変換することができ、当該パルスの極性を（すなわち単極性から双極性へ）付加的に変えることができる。増幅器１５２は、異なる身体構造部からのその戻りエコーの大きさが所望のダイナミックレンジ内に収まるように当該パルスを増幅する。スイッチ１２８は、送信フェーズを遮断する。これは、パルスを伝送するプローブ１２５における同じトランスデューサ素子がその直後にエコーを受信するからである。

受信ブランチ１２２は、高調波フィルタ１５４と、前置増幅器１５６と、減衰補正（ＴＧＣ；time gain compensation）を含む可変利得増幅器（ＶＧＡ；variable gain amplifier）１５８と、ナイキストアンチエイリアス処理フィルタ１６０と、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ；analog-to-digital converter）１６２と、焦点遅延部１６４とを含む。高調波フィルタ１５４は、戻りエコーの特定の高調波周波数を除去して、例えば当該高調波フィルタを通じるエコーにより形成される患者又は対象物の画像のコントラストを改善するようにしている。前置増幅器１５６は、移動した距離及び身体組織によっては脆弱なものとなりうる戻りエコーを増幅する。ＶＧＡはさらに、信号を所望のダイナミックレンジ内に増幅する。ＶＧＡはまた、通常、時間とともにゲインを増大させて往復パス長に応じて超音波強度減衰の補正をなすＴＧＣを行う。ナイキストアンチエイリアス処理フィルタ１６０は、戻り信号から、さもなくばエイリアス、オーバレイ及び所望の音響信号との干渉によりサンプルされディジタル化された信号において現われてしまう高周波信号成分を除去する。ＡＤＣ１６２は、アナログのフィルタ処理された信号をディジタル信号に変換する。受信焦点遅延部１６４は、超音波ビームを焦点合わせし方向付ける際に送信焦点遅延部１４６と協力して動作する。

情報の流れの例を描いている図１の直線矢印により示されるように、合算器１１８は、Ｎ個のチャネル１２４から受信される信号を加算する。合算された信号は、その後、グレースケール分析モジュール１６６及びパルス波（ＰＷ）ドップラ分析モジュール１６８の双方において走査線毎にインターリーブの形態で受信される。これにより、モジュール１６６，１６８は、両方のタイプの画像を同時に生成することができる。或いは、片方のタイプの画像形成だけを実現してもよい。分析モジュール１６６，１６８からの分析された信号は、インターフェースユニット１０８を通じてＰＣ１０４に送られる。分析の結果は、表示フォーマッタ１７０において受信され、その表示フォーマットパラメータは、大抵は、ＰＣキーボード又は他の入力手段（図示せず）によりユーザによる制御が可能である。フォーマット化された画像は、その後にディスプレイ１７２に示される。スキャナ１０２とＰＣ１０４との構成分割を変えてもよい。分析モジュール１６６，１６８を、例えばＰＣ１０４内に置いてもよいが、好ましくは、電力節約装置１０６による低電力モードの制御を考慮してスキャナ１０２に配されるのが良い。

図２は、そのＣＷデザインとは別に、さもなくば図１のＰＭスキャナ１０２を備える構成と同様なスキャナ２０２を含む連続波（ＣＷ）超音波走査システム２００を示している。上述したように、図１及び図２は、ＰＭ及びＣＷ性能双方を持つ単一のスキャナとして、又は当該２つの走査技術における異なる程度の能力を持つスキャナとして、実現可能である。

スキャナ２０２は、Ｎ個のチャネル２２４を有し、各々が送信ブランチ２２６及び受信ブランチ２２２を備える。各チャネル２２４は、その対応するチャネルスイッチ２２８によってプローブ１２５に接続される。ＣＷ動作では、与えられたチャネル２２４に対するプローブ１２５における少なくとも１つのトランスデューサ素子の各々は、当該チャネルの送信又は当該チャネルの受信が割り当てられ、その対応の機能において連続的に動作する。但し、特定のトランスデューサ素子が１つの機能から他の機能へ切り替わるようにスキャナ２００を調整することができる。超音波ビームのアパーチャは、チャネルスイッチ２２８を開放及び閉成することによって規定可能である。スイッチ２２８の開放により、そのチャネル２２４が送信アパーチャ外に出されるのに対し、スイッチ２２８の閉成により、当該チャネル２２４を送信アパーチャに含ませる。与えられたチャネル２２４が受信アパーチャにあるかどうかの判定は、そのチャネル２２４の前置増幅器２５６の受信ゲインを制御することによって達成される。或いは、チャネル２２４の受信パスは、スイッチ２２８と同様の他のスイッチ（図示せず）によってプローブから接続解除可能である。大抵は、送信及び／又は受信アパーチャは、例えば、同じ画像解像度がより大なる焦点深度で維持されるように拡大させられることになる。

送信ブランチ２２６は、ビーム方向付け及び焦点合わせのための位相遅延部２４６を含む。送信ブランチ２２６はさらに、送信パルサ２４８、パルス波形整形器２５０及び増幅器２５２を含み、これら３つは、ＰＭスキャナ１０２の送信ブランチ１２６における対応のものと同様に機能する。

受信ブランチは、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）と、前置増幅器２５６と、可変利得増幅器（ＶＧＡ）２５８と、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）２６０とを含む。他に含まれるのは、入力信号を局部発振器（ＬＯ）信号、特定位相の正弦波信号２６４で乗算する第１のＬＯミキサ２６２である。

ブランチ２２４の各々から得られる信号は、アナログ信号合算器２１８により合計される。独立した同相（Ｉ）及び直交（Ｑ）ミキサ２６６，２６８は、合算された信号２１８をそれぞれに位相を持つＬＯ信号（図示せず）で乗算する。この混合された信号は、対応のベースバンドフィルタ２７０，２７２によって処理され、ＡＤＣ２７４，２７６によりサンプルされたディジタルデータストリームに変換される。このディジタル信号はその後、ＣＷドップラシフト分析モジュール２７８において分析されインターフェースユニット１０８を通じてＰＣ２０４に送られ、ここで表示フォーマッタ２８０においてフォーマット化されディスプレイ２８２に表示される。

ＰＭスキャナ１０２と同様に、ＣＷスキャナ２０２は、本発明によって、給電オン／オフすべき回路及び電力消費モードの変更が課せられる回路を識別する。識別される可能性のある回路は、プローブ１２５におけるもの、送信及び受信パス２２６，２２２双方における回路を含むチャネル２２４、アナログ合算器２１８、並びにミキサ、ベースバンドフィルタ及びＡＤＣサンプリング段２６６ないし２７６を含む。

図３は、本発明による給電オフとされることの可能な回路の幾つかの例を示している。送信アパーチャにも受信アパーチャにも用いられないチャネル全体は、給電オフとされることができる。図２に戻ると、チャネルスイッチ２２８を選択的に開放することは、送信アパーチャを規定する。したがって、開放されたスイッチ２２８を有するチャネル２２４の送信ブランチ２２６における回路構成部は、用いられず、給電オフとされることができる。このような回路は、伝統的に低電力消費状態に置かれるが、ここでは、当該回路が全く使用不可能となるのに十分に低い電力モードに移行させるものとして「給電オフ」が規定されている。チャネル２２４が送信アパーチャにおいて用いられていない場合、位相遅延部２４６、送信パルサ２４８、パルス波形整形器２５０及び送信増幅器２５２などの送信ブランチ２２６の構成部３１０は、給電オフとされることができる。チャネル２２４が受信アパーチャにおいて用いられていない場合、使用されていないチャネル２２４の他の構成部３２０が給電オフとされることができ、例えば、前置増幅器２５６、ＶＧＡ２５８及び位相２６４及び第１のミキサ２６２などのビーム形成回路が給電オフ可能となる。実際、チャネル２２４について示される要素のいずれか又は全ては、給電オフが可能であり、これはそのチャネルが送信アパーチャで使用されているか、受信アパーチャで使用されているか、又はどちらにも使用されていないかによってなされる。図１に戻ると、現在の送信又は受信アパーチャ内にないチャネル１２４の回路構成部は、同様に給電オフとされることができる。スイッチ１２８を選択的に開放することは、送信アパーチャ内にあるトランスデューサ素子を規定する。したがって、開放状態のスイッチ１２８を有するチャネル１２４の送信ブランチ１２６における回路構成部は、利用されず、給電オフが可能である。同様に、現在の受信アパーチャにおいて用いられていないチャネル１２４の受信ブランチ１２２における回路構成部は、給電オフ可能となる。現在利用されておらず又は部分的にしか利用されていないチャネル１２４の中で、同じ対応の要素は、チャネル２２４について上で述べたように給電オフ可能である。

同様に、ＰＭ又はＣＷシステムについては、用途における特定の走査線は、或る走査線から次の走査線へ変わる特定の送信及び受信アパーチャを有することができる。したがって、幾つかの走査線の電力制御は、これに応じて変えることができ、上述したように各特定の走査線についてアパーチャにおいて用いられていない回路を給電オフにすることとなる。

パルスモードの動作においては、各走査線につき、最初に生じる送信フェーズがあり、この間にプローブ１２５のトランスデューサ素子が送信パルス信号により駆動される。この送信フェーズの後に、対応する受信フェーズが続き、この間においてプローブ１２５のトランスデューサ素子に当たる音響信号がチャネル１２４の受信ブランチ１２２に伝えられる受信信号を形成する。送信フェーズの終了時と受信フェーズの開始時に短い時間の重なりがあるが、２つのフェーズの大部分は重ならない。したがって、ＰＭスキャナ１０２は、受信ブランチ１２２を給電オフとすることができるとともに、対応の送信ブランチ１２６は、送信状態となる。同様に、スイッチ１２８を開放して送信ブランチ１２６を接続解除することに加えて、受信ブランチ１２２が受信状態にある間、当該送信ブランチも、給電オフとされることが可能である。この回路３３０，３４０の給電オフは、循環的又は周期的に生じる。何故なら、送信及び受信フェーズは、チャネル１２４の各々において交互に変わるからである。

ＰＭ処理をＣＷ処理に組み合わせるスキャナにおいて、一方のタイプの処理のための回路は、他方のタイプが動作している間給電オフが可能である。このようなスキャナの例は、スキャナ１０２，２０２のＰＭ及びＣＷ特徴の双方を組み入れるものとすることが考えられる。この組み合わされたスキャナに入る信号は、両方のブランチを同時に、又は選択されたブランチを経る。大抵はＰＭブランチもＣＷブランチもディジタル又はアナログ回路で全部が実現されないが、ＰＭブランチは時として「ディジタルパス」として知られ、ＣＷブランチは時として「アナログブランチ」として知られる。

チャネル１２４，２２４の動作の他の改変例は、電力節約装置１０６により判定される条件の下で電力消費が最小化されるので有益である。例えばＶＧＡ１５８又はＡＤＣ１６２におけるノイズ削減回路３５０は、画質面での可能な犠牲で給電オフとされることができる。但し、この犠牲は、特に画質劣化が最小である場合でもバッテリ１０９の有効な充電供給時間期間を延ばすための許容可能なトレードオフを構成しうる。同様に、上述したもののような或る特定の回路部への電源電圧を回路電力コントローラ１３４の制御の下で減少させることが可能である。例えばＶＧＡ１５８への電源電圧を減らすことは、その出力のダイナミックレンジを減らしうるものであり、これにより後続のステージにおいて処理可能な信号振幅を制限し、ここでも画質の低下を生じさせる。同様に、送信増幅器１５２，２５２への送信駆動電圧の減少により、音響パルスの効果的な貫通だけでなく、受信した音響エコーの信号対雑音比が減ることになる。但し、電力消費も、電源電圧が低い時間において減ることになり、結果として得られる画質とのトレードオフがここでも許容可能なものとすることができる。

上述したように、ＰＭ遅延回路１４６，１６４は、パルスモードサイクルのアパーチャ又は送信／受信フェーズに応じて給電オフとされることができる。

パルスモード走査線の送信／受信フェーズの完了の後、次の走査線の開始の前、伝統的には、スキャナ１０２における取得回路動作が僅かなものか又は皆無である「不動」期間が設けられる。この時間の間、対象の媒体における反響エコーは、後続の走査線におけるエコーの受信と干渉しないように消散することが可能とされる。この不動時間を延ばし、走査線時間全体を長くすることができ、ディスプレイ１７２に呈される画像フレームレートの全体の低下がもたらされる。前述した回路構成部を給電オフする方法と共に用いられる場合、走査線時間の延長は、スキャナ１０２の電力消費をさらに少なくする。これは、走査線時間当たりの給電オン時間の平均的持続期間が短くなるからである。望ましい高フレームレートと望ましい省電力との間のトレードオフは、電力節約装置１０６により走査線時間の調整を通じて制御されることが可能である。

画像取得回路３６０も、例えば走査線間の不動時間において給電を低レベル又はオフとされうる。

図３におけるリストは、模範的なものに過ぎず、本発明により給電オフされることの可能な回路が当該リストにおいて提示されたものに限定されない。

これに代替的又は付加的に、スキャナ１０２，２０２の上述した画像取得回路の全ては、場合によっては、低電力消費のモードに移行させることができる。例えば、４つの８進ＡＤＣの新しいファミリは、ダイナミックレンジ及び信号対雑音比（ＳＮＲ）などの性能における対応のトレードオフにより低電力モードを提供する。独立した低電力モードの特徴は、増幅器１５２，１５６，１５８のようなアナログ回路に多くが当てはまるものであるが、多くのケースにおいて例えばミキサ２６２などのディジタル構成部に当てはまる。

動作時には、図４において分かるように、スキャナ１０２，２０２のユーザは、自動識別及び電力調整に優先して（オーバライドして）ユーザインターフェース１１０の制御部１４０，１４２，１４４を操作することができる（ステップＳ４０４）。インターフェース１１０により、メニュー又はスクリーンの誘導を通じて、ユーザは、適切かつ関連の回路に対して、電力消費モードを低下又は上昇させ、又はこれに付加的若しくは代替的に当該回路の給電をオン／オフすることができる（ステップＳ４０８）。

スキャナの給電オンが継続されて以来、前のユーザのオーバライドを条件として、スキャナ１０２，２０２は、プロセッサ１１２がバッテリ１０９における残存エネルギを所定レベル以下に落ちたものとして検出する場合のケースのように、回路入力電力を調整する時期を自動的に判定する（ステップＳ４１２）。或いは、ユーザは、ユーザインターフェース１１０を介して、どれほど長くユーザのなされているオーバライドが、回路入力電力を調整するためにスキャナ１０２，２０２による後続の自動的試行を先取りすることになるかを規定することができる。

他のケースの自動調整は、動作モードのイベント駆動される変化が、ユーザインターフェース１１０においてユーザにより入力され、又は例えば進行する焦点深度のように自動的な段階的態様において生じるときのものである（ステップＳ４１６）。ここで、例えば、走査線の送信フェーズと受信フェーズとの交替のために、イベント駆動されるモード変化と周期的又は循環的変化とが区別される。

自動調整を生じさせようとする場合、回路セレクタ１３０は、スキャナ１０２，２０２の現在進行中の動作モードに基づいて、給電オフのための電力消費の未利用の回路及び／又は異なる電力モードにおいて動作させるべき利用されている多電力モード回路を識別する（ステップＳ４２０）。バッテリ１０９における残存エネルギの検出レベルも、当該識別をなす際に考慮することができる。例えば、当該残存電力が殊更に低く又は高電力消費となっている場合、回路を給電オフしなければならないものとしてもよい。

時には、低電力モードにおける上述の新しいＡＤＣのような多電力モード回路の動作は、画質に悪い影響を与えることがある。低電力モードはまた、装置機能を低下させる可能性もある。例えば脆弱な送信パルスは、焦点深度の有効範囲を制限する可能性がある。画質及び機能の考慮は、バッテリ１０９が低くこれにより所与のエネルギ量が節約されなければならないことの判定と衝突する可能性がある。これらの要因の間の相互作用は、これまでの実験的研究により解消可能であるので、関係する閾値などの結果は、モード／回路テーブル１３２に反映される。回路セレクタ１３０は、決定の基礎を分析的なファクタに置くようにしてもよい。いずれの状況でも、低電力消費のモードに移行させるべき多電力モード回路の識別は、画質及び／又は装置機能の所与のレベルを維持するように引き続き限定されうる（ステップＳ４２４）。

そして回路電力コントローラ１３４は、回路の給電をオフとし、又は給電オフとすべき又は低レベルに電力低下すべきものと判定された回路への電力を減らす（ステップＳ４２８）。

図５は、スキャナ１０２，２０２の入力電力管理のための模範的方法を示している。スキャナ１０２，２０２が低電力消費モードで動作していると（ステップＳ５１０）、バッテリ１００は少しずつチャージされる（ステップＳ５２０）。漸進的チャージは、チャージ動作が起きている時間の長さにかかわらずバッテリへのダメージを回避するよう十分に緩慢なレートでバッテリをチャージする。スキャナ１０２，２０２の低電力消費モードがここで意味しているのは、ＰＣ１０４，２０４から入る電力がバッテリからの補充をなしで足りているモードである。他方、スキャナ１０２，２０２が低電力消費モードにない場合、スキャナ１０２，２０２への電力供給は、ＰＣ１０４，２０４による単独の供給に代わり、バッテリ電力により補充される（ステップＳ５３０）。

図６は、本発明によるスキャナ６０２の入力電力管理を実現するためのインターフェースユニット１０８の模範的構成を示している。インターフェースユニット１０８は、ＵＳＢコネクタ６０４と、電圧レギュレータ６０８と、バッテリ充電コントローラ６１２と、二極双投スイッチ６１６とを含む。スイッチ６１６は、好ましくは、ディジタルロジックにより電子的に動作させられるのが良く、リレー又はＦＥＴにより実現可能である。ＵＳＢコネクタ６０４は、ホストコンピュータ１０４，２０４からの入力ライン６２０を有する。入力ライン６２０は、５ボルトを伝送する電力ライン６２４と、入出力ライン６２８と、グランドライン６３２とを有する。入出力ライン６２８は、データ電力バス１１９に延びる。図６における超音波ユニット６３６は、図１及び図２におけるインターフェースユニット１０８の左にある、スキャナ１０２，２０２の当該部分又はこれらの組み合わせに対応する。データ電力バス１１９へ延在しているのは、電力ライン６２４からレギュレータ６０８へと供給される電力を伝送する電力ライン６４０もである。レギュレータ６０８は、ＰＣからの電圧をプロセッサ１１２による使用のためにダウンコンバートする。かかるプロセッサは、普通、低下された電圧を必要とするマイクロプロセッサとされると考えられる。データ電力バス１１９の制御信号ラインにより、プロセッサ１１２は、二極スイッチ６１６を動作する。湾曲した二重矢印により示されるように、このスイッチは、ステップＳ５１０において定められた低電力消費モードのために下方へ動かされ、そうでない場合は、上方へ動かされる。当該上方位置では、電気的接続は、コネクタ６０４からＵＳＢポート電力を補充するために、レギュレートされていないバッテリ電力からレギュレータ６０８の入力へライン６４８上に形成される。当該下方位置では、ライン６４８における接続は断とされ、電気的接続は、その代わり、レギュレータ６０８の出力とバッテリ充電コントローラ６１２との間のライン６５２上に、バッテリ１０９の漸進的充電のために形成される。

動作時には、ホストＰＣ１０４，２０４からの電力は、スイッチ６１６が当該上方位置にあるか又は下方位置にあるかに関係なく、電力ライン６４０を介して超音波ユニット６３６に流入する。スイッチ６１６が上方位置にある場合、ＰＣ１０４，２０４から到来する電流に合流し加わるよう、ライン６４８によりバッテリ１０９から電流が流れる。この合成された電流は、ライン６４０を通じレギュレータ６０８を通じて超音波ユニット６３６に入る。実際、バッテリ電流は、ＰＣ１０４，２０４からの電流の不足を補う。他方、スイッチ６１６が下方位置にある場合、ライン６４８における電流フロー経路は断となるが、レギュレータ６０８からの電流は、徐々にバッテリを充電するバッテリ充電コントローラ６１２により受けられる。したがって、バッテリ１０９は、スキャナ１０２，２０２が低電力消費の状態又はモードにあるときに徐々にチャージされ、そうでないときには、バッテリ電力は、ホスト周辺部１０４，２０４からの電力の不足を補充する。

以上、本発明の好適実施例とみなされるものについて図示し説明してきたが、本発明の主旨を逸脱することなく形態又は細部における様々な変更及び変形を容易になすことができる。したがって、本発明は、説明し例証した厳密な形態に限定されるものではなく、添付の請求項の範囲内に存在しうる全ての変形を含むものと解釈すべきである。

本発明による模範的なパルスモード（ＰＭ；pulsed-mode）超音波走査システムの構成部及び機能を示す図。 本発明による模範的な連続波（ＣＷ；continuous-wave）超音波走査システムの構成部及び機能を示す図。 本発明による給電オフのための回路の例の一覧図。 本発明によるシステム動作の例を示すフローチャート。 本発明による入力電力管理の例を示すフローチャート。 本発明による入力電力を管理するときの模範的システム動作を示すブロック図。

Claims (20)

1. 電子デバイスのための電力節約装置であって、
   前記デバイスの現在進行中の動作モードに基づいて、電力を消費しているが利用されていない前記デバイスの回路及び／又は利用されているが低電力消費のモードで動作可能な前記デバイスの回路を識別するように構成された回路セレクタと、
   各自、当該識別された利用されていない回路の給電オフ及び／又は当該識別された低電力消費モードで動作可能な回路の前記低電力消費のモードへの移行をなすよう構成された回路電力コントローラと、
   を有する装置。
2. 請求項１に記載の装置であって、前記電子デバイスは、携帯型である、装置。
3. 請求項１に記載の装置であって、前記識別は、前記現在進行中の動作モードに基づいて回路を識別するためのテーブル参照を有する、装置。
4. 請求項１に記載の装置であって、前記デバイスは、バッテリを有し、前記回路セレクタは、低電力消費のモードで動作可能な回路を識別し、前記低消費のモードの識別は、前記バッテリの残存エネルギの所定レベルにより起動される、装置。
5. 請求項１に記載の装置であって、当該各自の給電オフ又は低電力消費のモードへの移行のうちの少なくとも幾つかは、循環的でなくイベント駆動されるものである、装置。
6. 請求項１に記載の装置であって、前記回路セレクタは、当該識別の両方のタイプについて構成され、これにより当該装置は、前記現在進行中の動作モードに基づいて、電力を消費しているが利用されていない回路及び利用されているが低電力消費のモードで動作可能な回路を識別するよう動作可能なものとされる、装置。
7. 請求項１に記載の装置であって、前記デバイスは、前記現在進行中の動作モード、前記識別、前記給電オフ及び／又は前記移行をそれぞれオーバライドするように動作可能であり、さらに、それぞれ給電オフ及び／又は低電力消費のモードへの移行をなすべき回路を選択するように動作可能であるユーザ入力デバイスを有する、装置。
8. 請求項１に記載の装置であって、前記デバイスは、再充電可能なバッテリ及び電力を入力するためのポートを含み、前記電力コントローラは、前記現在進行中の動作モードに基づいて前記バッテリに蓄積されたエネルギを選択的に利用するように構成され、前記電力コントローラはさらに、前記ポートを通じて到来する電力により前記バッテリを充電するとともに前記現在進行中の動作モードが十分に低い電力消費により特徴づけられるものとするように構成される、装置。
9. 請求項１に記載の装置であって、前記デバイスは、超音波デバイスを有する、装置。
10. 請求項９に記載の装置であって、前記デバイスは、超音波画像取得に用いられるように構成される、装置。
11. 請求項１０に記載の装置であって、当該識別される回路は、前記デバイスの超音波画像取得回路を含む、装置。
12. 請求項１１に記載の装置であって、前記回路セレクタは、前記デバイスの現在進行中の動作モードに基づいて、電力を消費しているが利用されていない前記デバイスの回路を識別するよう構成され、その識別された回路は、所定の超音波ビームを現在形成していないトランスデューサ及び／又は走査線、連続波回路が動作している間のパルスモード回路或いはこれに付加的若しくは代替的にパルスモード回路が動作している間の連続波回路、超音波パルスを送信している間の超音波パルス受信回路、及び超音波パルスを受信している間の超音波送信回路のうちのいずれか１つ又は複数を有する、装置。
13. 請求項１に記載のデバイスであって、請求項１に記載の装置を有するデバイス。
14. 請求項１に記載の装置であって、前記給電オフは、給電オフされた回路が前記デバイスにおいて利用できないレベルに下げるように行われる、装置。
15. 請求項１に記載の装置であって、それぞれ回路の給電オン及び／又は高電力消費のモードへの回路の移行よりも優先して動作可能なユーザ入力デバイスをさらに含む装置。
16. バッテリを持つ画像形成デバイスのための電力節約装置であって、
    前記デバイスの現在の動作モードに基づいて、給電オフを行うための現在動作中の回路を識別し、この識別が、前記バッテリにおける所定の残存エネルギレベルの検出により起動されるようにした回路セレクタと、
    当該識別された回路の給電をオフにするための回路電力コントローラと、
    を有する装置。
17. 請求項１６に記載の装置であって、当該識別された回路は、ノイズリダクション回路を有する、装置。
18. 画像形成デバイスのための電力節約方法であって、
    前記デバイスの現在進行中の動作モードに基づいて、電力を消費しているが利用されていない前記デバイスの回路及び／又は利用されているが低電力消費のモードで動作可能な前記デバイスの回路を識別することと、
    各自、当該識別された利用されていない回路の給電オフ及び／又は当該識別された低電力消費モードで動作可能な回路の前記低電力消費のモードへの移行をなすことと、
    を有する方法。
19. 請求項１８に記載の方法であって、
    前記デバイスの特定の動作モードについて、低電力消費のモードにある動作回路が前記デバイスの画質及び／又は機能を大きく悪化させないことを事前規定することをさらに有し、前記移行は、当該事前規定が施される、方法
20. 画像形成デバイスのためのコンピュータソフトウェア製品であって、当該デバイスは、プロセッサにより読み取り可能な媒体を含み、当該製品は、前記媒体内に存在しかつ
    前記デバイスの現在進行中の動作モードに基づいて、電力を消費しているが利用されていない前記デバイスの回路及び／又は利用されているが低電力消費のモードで動作可能な前記デバイスの回路を識別すること、及び
    各自、当該識別された利用されていない回路の給電オフ及び／又は当該識別された低電力消費モードで動作可能な回路の前記低電力消費のモードへの移行をなすこと、
    を含む動作を行うよう実行可能な命令を含む、
    製品。

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