JP2013090839A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To execute power-saving control in an ultrasonic diagnostic apparatus equipped with a battery.SOLUTION: Buffer circuits 14, 30, 34, 40, and 44 are provided on former stages or subsequent stages of processor circuits 18, 32, and 42. Each buffer circuit has a plurality of memory elements 16 set parallel. Each processor circuit has a plurality of memory devices 22 and 24. When a data transfer rate is lowered due to change of conditions for transmission/reception, for example, decline of a frame rate, the number of memory elements used in each buffer circuit is reduced, and in other words, the number of unused memory elements is increased. As a result, power saving is carried out in each buffer circuit, and the number of memory devices used in each processor circuit is applicably reduced.

Description

本発明は超音波診断装置に関し、特に、複数のプロセッサを備える超音波診断装置の省電力制御に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to power saving control of an ultrasonic diagnostic apparatus including a plurality of processors.

超音波診断装置は、信号処理を段階的に行う複数のプロセッサを備える。例えば、RFビームデータに対して直交検波を適用して複素ビームデータを生成するプロセッサ、複素ビームデータに対してBモード画像形成用の処理を適応するBモード用プロセッサ、複素ビームデータに対して二次元血流画像形成用の処理を適用するカラーフロー用プロセッサ、等が設けられている。個々のプロセッサは入出力部、演算部、記憶部等を備え、プログラムに従ってデータ処理を実行する。   The ultrasonic diagnostic apparatus includes a plurality of processors that perform signal processing in stages. For example, a processor that generates quadrature beam data by applying quadrature detection to RF beam data, a B-mode processor that applies processing for forming a B-mode image to complex beam data, and two processors for complex beam data. A color flow processor for applying a process for forming a three-dimensional blood flow image is provided. Each processor includes an input / output unit, a calculation unit, a storage unit, and the like, and executes data processing according to a program.

各プロセッサにおいて負荷は動的に変動し、つまり個々の時点において入力データの処理速度が動的に変化する。これによりプロセッサ間において処理時間差が生じるのでプロセッサ間やプロセッサ列の前後にはデータを一次的に蓄積するバッファ回路が設けられる。各バッファ回路は、通常、並列的に設けられた複数のFIFOメモリ(チップ)により構成される。これは書き込み及び読み出しが同一のFIFOメモリに対して同時に行われないように書き込み対象及び読み出し対象を交互に設定するためである。時間差が大きくなった場合や転送データ量が増大した場合、2つのFIFOメモリでピンポン制御を行うだけではオーバーフローが生じる可能性があるなら、1つのバッファ回路当たり例えば3つあるいは4つのFIFOメモリが設けられる。なお、各FIFOメモリは通常1つのビームデータ分の記憶容量を有しており、ビーム単位で書き込み対象が可変される。   The load dynamically changes in each processor, that is, the processing speed of input data dynamically changes at each time point. As a result, a processing time difference occurs between the processors, so that a buffer circuit for temporarily storing data is provided between the processors and before and after the processor row. Each buffer circuit is usually composed of a plurality of FIFO memories (chips) provided in parallel. This is because the writing target and the reading target are alternately set so that writing and reading are not simultaneously performed on the same FIFO memory. If the time difference becomes large or the amount of transferred data increases, if there is a possibility that overflow will occur just by performing ping-pong control with two FIFO memories, for example, three or four FIFO memories are provided per buffer circuit. It is done. Each FIFO memory normally has a storage capacity for one beam data, and the writing target is varied in units of beams.

超音波診断装置において省電力を実現するために各種の技術が提案されている。特許文献1には、動作モードに応じて個々の回路の電源オフ、クロックレートダウン、クロックオフ、スリープモードへの変更といった制御を行うことにより無駄な電力消費を抑制した超音波診断装置が開示されている。特許文献1の実施形態として開示された構成は、送信部、受信部、といった大きな機能単位(大きなブロック単位)で電源オフ等の制御を行うものである。同じBモードが選択されている場合であってもビーム走査条件によってデータ転送レートが大きく変動するが、そのようなデータ転送レートに応じたきめ細やかな省電力制御までは開示されていない。   Various techniques have been proposed for realizing power saving in an ultrasonic diagnostic apparatus. Patent Document 1 discloses an ultrasonic diagnostic apparatus that suppresses wasteful power consumption by performing control such as power-off of individual circuits, clock rate down, clock-off, and change to a sleep mode according to an operation mode. ing. The configuration disclosed as an embodiment of Patent Document 1 performs control such as power-off in large functional units (large block units) such as a transmission unit and a reception unit. Even when the same B mode is selected, the data transfer rate varies greatly depending on the beam scanning conditions, but detailed power saving control according to such a data transfer rate is not disclosed.

近時、バッテリを搭載しそれによって駆動される小型の超音波診断装置が実用化されている。かかる超音波診断装置においてはバッテリの消耗を抑えることが特に必要となる。例えばバッテリが消耗した場合に単位時間当たりの送信回数を下げる制御を実行することが考えられる。特許文献2には電力残量に応じて動作モードを変更する超音波診断装置が開示されている。   Recently, a small-sized ultrasonic diagnostic apparatus equipped with a battery and driven by the battery has been put into practical use. In such an ultrasonic diagnostic apparatus, it is particularly necessary to suppress battery consumption. For example, it is conceivable to execute control to reduce the number of transmissions per unit time when the battery is exhausted. Patent Document 2 discloses an ultrasonic diagnostic apparatus that changes an operation mode in accordance with the remaining power.

特開2000−70262号公報JP 2000-70262 A 特開2010−167083号公報JP 2010-167083 A

超音波診断装置には、複数のバッファ回路が設けられている。各バッファ回路は既に説明した複数のメモリを備え、それらが選択的に使用されている。しかし、従来において事実上余剰が生じていても全部のメモリが動作可能状態とされ、つまりそれらの全部に対して電力が供給されている状態にある。   The ultrasonic diagnostic apparatus is provided with a plurality of buffer circuits. Each buffer circuit includes a plurality of memories already described, and these are selectively used. However, even if there is a surplus in the prior art, all the memories are in an operable state, that is, power is supplied to all of them.

本発明の目的は、超音波診断装置において省電力のための制御をよりきめ細かく行えるようにすることにある。   An object of the present invention is to enable finer control for power saving in an ultrasonic diagnostic apparatus.

本発明に係る超音波診断装置は、超音波の送受波により得られたデータを段階的に処理する複数のプロセッサと、前記複数のプロセッサの前段、中間又は後段に設けられ、ビームデータを一次的に記憶する少なくとも1つのバッファ回路と、前記バッファ回路の動作を制御する制御部と、を含み、前記バッファ回路は並列的に設けられた複数のバッファ記憶素子を含み、同一のバッファ記憶素子に対する書き込み及び読み出しが同時に発生しないように前記複数のバッファ記憶素子の中からビームデータ書き込み対象及びビームデータ読み出し対象が切り替え選択され、前記制御部は、超音波の送受信条件に依存するデータ転送レートに応じて前記複数のバッファ記憶素子の中で実際に使用する使用素子の個数を可変する第1省電力制御を実行する。望ましくは、前記制御部は、前記第1省電力制御において前記複数の記憶素子の中で実際には使用しない不使用素子への電源供給を遮断する。   An ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention is provided with a plurality of processors that process data obtained by transmission and reception of ultrasonic waves in stages, and at a front stage, an intermediate stage, or a rear stage of the plurality of processors. At least one buffer circuit that stores data and a control unit that controls the operation of the buffer circuit, the buffer circuit including a plurality of buffer memory elements provided in parallel, and writing to the same buffer memory element In addition, the beam data writing target and the beam data reading target are switched and selected from the plurality of buffer storage elements so that the reading does not occur at the same time, and the control unit is responsive to the data transfer rate depending on the ultrasonic transmission / reception conditions. The first power saving control for changing the number of used elements actually used among the plurality of buffer storage elements is implemented. To. Preferably, the control unit cuts off power supply to unused elements that are not actually used among the plurality of storage elements in the first power saving control.

上記構成によれば、第1省電力制御においては、バッファ回路が有する複数のバッファ記憶素子(望ましくはFIFOメモリチップ)の内で実際に使用する素子の個数が制限されるから、不使用素子の個数に相当する省電力を図れる。不使用素子に対しては例えばクロック供給が停止され、あるいは、電源供給が停止される。少なくとも後者、必要であれば両者を採用するのが望ましい。近時、プロセッサを基本単位として超音波診断装置を構成する設計が行われつつあり、その場合においてはプロセッサの前段、又はプロセッサ間にバッファ回路を設ける必要があり、装置全体では多くのバッファ回路を設ける必要がある。その場合に例えば各バッファ回路において使用していない資源への電源供給を停止させるならば装置全体として大きな省電力結果を得られる。特にバッテリを内蔵しそれによって駆動される超音波診断装置においてはバッテリの消耗を防止するために省電力の要請が強くあるので、そのような装置に上記構成を採用するのが望ましい。   According to the above configuration, in the first power saving control, the number of elements that are actually used is limited among the plurality of buffer storage elements (preferably FIFO memory chips) included in the buffer circuit. Power saving corresponding to the number can be achieved. For example, the clock supply to the unused elements is stopped or the power supply is stopped. It is desirable to employ at least the latter, if necessary, both. Recently, a design for configuring an ultrasonic diagnostic apparatus using a processor as a basic unit is being performed. In that case, it is necessary to provide a buffer circuit in front of the processor or between the processors. It is necessary to provide it. In this case, for example, if power supply to resources not used in each buffer circuit is stopped, a large power saving result can be obtained for the entire apparatus. In particular, in an ultrasonic diagnostic apparatus that incorporates and is driven by a battery, there is a strong demand for power saving to prevent the battery from being consumed. Therefore, it is desirable to employ the above-described configuration in such an apparatus.

上記の省電力制御は、特に、フレームレートの低下等の送受信条件の変更が行われた場合にそれに呼応して、より望ましくは実際のあるいは計算上求められるデータ転送レートに応じて適応的に実行される。例えば、データ転送レートが段階的に下がる場合にはそれに応じて使用素子数を段階的に引き下げるのが望ましい。   The power saving control described above is executed in response to changes in transmission / reception conditions such as a decrease in frame rate, and more preferably adaptively according to the actual or calculated data transfer rate. Is done. For example, when the data transfer rate is lowered step by step, it is desirable to reduce the number of used elements step by step accordingly.

望ましくは、前記複数のプロセッサに対応して複数のバッファ回路が設けられ、前記各バッファ回路はそれぞれ並列的に設けられた複数のバッファ記憶素子を含み、前記制御部は、前記データ転送レートに応じて前記各バッファ回路に対して前記第1省電力制御を実行する。   Preferably, a plurality of buffer circuits are provided corresponding to the plurality of processors, each of the buffer circuits includes a plurality of buffer storage elements provided in parallel, and the control unit is responsive to the data transfer rate. Then, the first power saving control is executed for each buffer circuit.

望ましくは、前記各プロセッサは複数の内部記憶素子を含み、前記制御部は、前記第1省電力制御と共に、前記データ転送レートに応じて前記複数の内部記憶素子の中から実際に使用する使用素子の個数を可変すると共に前記複数の内部記憶素子の中から実際には使用しない不使用素子への電源供給を遮断する第2省電力制御を実行する。この構成によれば、第1省電力制御及び第2省電力制御の組合せによって大きな省電力成果を得られる。望ましくは、当該超音波診断装置はバッテリを備えバッテリからの電力で動作する可搬型の装置である。   Preferably, each of the processors includes a plurality of internal storage elements, and the control unit uses elements that are actually used from the plurality of internal storage elements in accordance with the data transfer rate together with the first power saving control. And the second power saving control is executed to cut off the power supply to the unused elements that are not actually used from the plurality of internal storage elements. According to this configuration, a large power saving result can be obtained by a combination of the first power saving control and the second power saving control. Preferably, the ultrasonic diagnostic apparatus is a portable apparatus that includes a battery and operates with electric power from the battery.

記憶素子やメモリ等の素子への電力供給量それ自体は僅かだとしても多数の素子全体についてはそれなりの電力供給量となる。よって、送信パワー削減等の省電力制御に連動させて不要な記憶デバイスの動作を停止等させるのはバッテリを長持ちさせる上で有益なことである。   Even if the amount of power supply to the elements such as the memory element and the memory is small, the power supply amount is appropriate for the whole of a large number of elements. Therefore, it is beneficial for extending the battery life to stop unnecessary storage device operations in conjunction with power saving control such as transmission power reduction.

本発明によれば、超音波診断装置において省電力のための制御をよりきめ細かく行うことが可能である。   According to the present invention, it is possible to perform finer control for power saving in the ultrasonic diagnostic apparatus.

本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. バッテリ残量の監視に基づく省電力制御を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the power saving control based on monitoring of a battery remaining charge. 一般的な省電力制御において実行される項目を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the item performed in general power saving control. 使用する記憶素子数の切り替え制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating switching control of the number of memory elements to be used.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

図1には本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1はその要部構成を示すブロック図である。この超音波診断装置は医療の分野において用いられ、生体に対する超音波の送受波により、生体の構造を示す超音波画像を形成する装置である。図1に示す超音波診断装置はバッテリを備えており、そのバッテリから供給される電力によって動作する。すなわち、この超音波診断装置は小型かつ可搬型の装置である。もっとも、本発明は他の一般的な超音波診断装置に対して適用することも可能である。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the main part thereof. This ultrasonic diagnostic apparatus is used in the medical field, and forms an ultrasonic image showing the structure of a living body by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the living body. The ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 1 includes a battery and operates with electric power supplied from the battery. That is, this ultrasonic diagnostic apparatus is a small and portable apparatus. However, the present invention can also be applied to other general ultrasonic diagnostic apparatuses.

図1において、符号10はバッテリを示しており、そのバッテリから図1に示される各構成に対して電力が供給される。もっとも、商用電力の供給を受けて、それに基づいて各構成が動作を行うようにしてもよい。図示されていないプローブ(送受波器)により超音波が送受波される。具体的には、プローブ内には1Dアレイ振動子が設けられ、それによって超音波ビームが電子的に形成され、またそれが電子的に走査される。電子走査方式としては電子セクタ走査方式、電子リニア走査方式等が知られている。プローブに対しては、送信ビームフォーマが接続され、またプローブに対しては受信ビームフォーマ12が接続されている。ここで受信ビームフォーマ12は本実施形態においてデジタルビームフォーマである。   In FIG. 1, the code | symbol 10 has shown the battery, and electric power is supplied with respect to each structure shown by FIG. 1 from the battery. However, each component may operate based on the supply of commercial power. Ultrasound is transmitted and received by a probe (transmitter / receiver) not shown. Specifically, a 1D array transducer is provided in the probe, thereby forming an ultrasonic beam electronically and scanning it electronically. As the electronic scanning method, an electronic sector scanning method, an electronic linear scanning method, and the like are known. A transmission beamformer is connected to the probe, and a reception beamformer 12 is connected to the probe. Here, the reception beamformer 12 is a digital beamformer in the present embodiment.

すなわち、受信ビームフォーマ12は複数の受信信号に対して整相加算処理を実行し、これによって整相加算後の受信信号すなわちビームデータを生成する。各ビームデータは超音波ビーム1本分に相当し、それは時系列順で並んだ複数のエコーデータから成る。図1に示されるように、ビームフォーマ12から出力されるビームデータはバッファ回路14を経由して、プロセッサ回路18へ送られる。   That is, the reception beamformer 12 performs phasing addition processing on a plurality of reception signals, thereby generating a reception signal after phasing addition, that is, beam data. Each beam data corresponds to one ultrasonic beam, which consists of a plurality of echo data arranged in time series. As shown in FIG. 1, the beam data output from the beamformer 12 is sent to the processor circuit 18 via the buffer circuit 14.

プロセッサ回路(プロセッサユニット)18は例えば直交検波処理を行う回路であり、RF信号としてのビームデータに対して直交検波処理を実行し、その結果としてデジタル複素信号を生成する。   The processor circuit (processor unit) 18 is a circuit that performs, for example, quadrature detection processing, and performs quadrature detection processing on beam data as an RF signal, and as a result, generates a digital complex signal.

プロセッサ回路18における処理速度に合わせて、入力データを与えるためにその前段にバッファ回路14が設けられている。バッファ回路14は、図示されるように、並列的に設けられた複数のメモリ(FIFOメモリ)16を備えている。メモリ16は記憶素子すなわちデバイス(あるいはチップ)を構成し、それを1つの単位として書き込みあるいは読み出しが行われる。複数の記憶素子16が並列的に設けられているのは、書き込み対象と読み出し対象とが同一の素子とならないようにするためであり、通常、書き込み対象と読み出し対象は別々の素子となり、それらがローテーションをもって切り替えられる。これはピンポン制御とも言われている。図示の例では4つの記憶素子16が並列的に設けられている。これはプロセッサ回路18における処理速度に合わせて、必要なデータ量のバッファリングを行うためである。複数の記憶素子16の前段にはスイッチ回路S1が設けられ、それらの後段にはスイッチ回路S2が設けられている。スイッチ回路S1は書き込み対象となる記憶素子16を選択し、スイッチ回路S2は読み出し対象となる記憶素子16を選択する。ただし、実際にはスイッチ回路S1,S2はプロセッサ20の機能として実現されてもよく、またそれらの切り替えは後に説明するCPU48の機能として実現されてもよい。   A buffer circuit 14 is provided in the preceding stage to provide input data in accordance with the processing speed in the processor circuit 18. As illustrated, the buffer circuit 14 includes a plurality of memories (FIFO memories) 16 provided in parallel. The memory 16 constitutes a storage element, that is, a device (or chip), and writing or reading is performed with this as a unit. The plurality of storage elements 16 are provided in parallel to prevent the writing target and the reading target from being the same element. Usually, the writing target and the reading target are separate elements, and It can be switched with rotation. This is also called ping-pong control. In the illustrated example, four storage elements 16 are provided in parallel. This is because the necessary data amount is buffered in accordance with the processing speed in the processor circuit 18. A switch circuit S1 is provided in the previous stage of the plurality of storage elements 16, and a switch circuit S2 is provided in the subsequent stage. The switch circuit S1 selects the memory element 16 to be written, and the switch circuit S2 selects the memory element 16 to be read. However, in practice, the switch circuits S1 and S2 may be realized as functions of the processor 20, and switching between them may be realized as functions of the CPU 48 described later.

上記のプロセッサ回路18は図示の例において、演算部を構成するプロセッサ20とそれに対して並列的に接続されて複数の記憶部(メモリ)22,24とを有している。図示の例ではメモリが2つ設けられているが、もちろん3つあるいはそれ以上のメモリが設けられてもよい。図示されているメモリは電力供給のオンオフを行う単位に相当している。これは、上記の記憶素子16についても同様である。   In the example shown in the drawing, the processor circuit 18 includes a processor 20 constituting an arithmetic unit and a plurality of storage units (memory) 22 and 24 connected in parallel to the processor 20. In the illustrated example, two memories are provided. Of course, three or more memories may be provided. The illustrated memory corresponds to a unit for turning on / off the power supply. The same applies to the memory element 16 described above.

直交検波処理を行うプロセッサ回路18の後段にはBモード処理系26およびドプラ情報処理系28が並列的に設けられている。さらに、他の処理系が並列的に設けられてもよい。   A B-mode processing system 26 and a Doppler information processing system 28 are provided in parallel at the subsequent stage of the processor circuit 18 that performs the quadrature detection processing. Furthermore, other processing systems may be provided in parallel.

Bモード処理系26はバッファ回路30、プロセッサ回路32、バッファ回路34およびDMAコントローラ36を備えている。具体的に説明すると、バッファ回路30およびバッファ回路34は上述したバッファ回路14と同様の構成を備えている。もちろん、それぞれのバッファ回路30,34において必要となる記憶素子の個数を異ならせるようにしてもよい。バッファ回路30はプロセッサ回路18とプロセッサ回路32の間において、処理速度の相違を吸収するために緩衝用メモリとして設けられている。同様に、バッファ回路34は、プロセッサ回路32とDMAコントローラ36との間における速度差を吸収するために設けられている。   The B mode processing system 26 includes a buffer circuit 30, a processor circuit 32, a buffer circuit 34, and a DMA controller 36. Specifically, the buffer circuit 30 and the buffer circuit 34 have the same configuration as the buffer circuit 14 described above. Of course, the number of memory elements required in each of the buffer circuits 30 and 34 may be varied. The buffer circuit 30 is provided as a buffer memory in order to absorb the difference in processing speed between the processor circuit 18 and the processor circuit 32. Similarly, the buffer circuit 34 is provided to absorb a speed difference between the processor circuit 32 and the DMA controller 36.

プロセッサ回路32は上述したプロセッサ回路18と同様の構成を有し、すなわちプロセッサ20および2つの記憶部22,24を備えている。プロセッサ回路32はBモード画像を形成するための信号処理を実行する部分である。例えば、対数圧縮、ノイズ除去、
コントラスト調整、ゲイン調整、等の信号処理が実行される。DMAコントローラ(DMAC)36は、プロセッサ回路32からCPU48へデータをブロック転送するためのコントローラである。実際にはバッファ回路34からCPU48に対してデータが転送される。その場合においては汎用のパラレルバス38が利用される。
The processor circuit 32 has the same configuration as the processor circuit 18 described above, that is, includes a processor 20 and two storage units 22 and 24. The processor circuit 32 is a part that executes signal processing for forming a B-mode image. For example, logarithmic compression, noise removal,
Signal processing such as contrast adjustment and gain adjustment is executed. The DMA controller (DMAC) 36 is a controller for transferring blocks of data from the processor circuit 32 to the CPU 48. Actually, data is transferred from the buffer circuit 34 to the CPU 48. In that case, a general-purpose parallel bus 38 is used.

ドプラ情報処理系28について説明する。その処理系28はバッファ回路40、プロセッサ回路42、バッファ回路44およびDMAコントローラ46を備えている。バッファ回路40およびバッファ回路44は上述したバッファ回路14,30,34と同様の構成を備えており、すなわち複数の記憶素子16およびスイッチ回路S1,S2を備えている。プロセッサ回路42は上述したプロセッサ回路18,32と同様の構成を有しており、すなわち、プロセッサ20および2つの記憶部22,24を備えている。もっとも、それらのバッファ回路40,44やプロセッサ回路42が上述した構成とは異なる構成を有していてもよい。   The Doppler information processing system 28 will be described. The processing system 28 includes a buffer circuit 40, a processor circuit 42, a buffer circuit 44 and a DMA controller 46. The buffer circuit 40 and the buffer circuit 44 have the same configuration as that of the buffer circuits 14, 30, and 34 described above, that is, a plurality of storage elements 16 and switch circuits S1 and S2. The processor circuit 42 has the same configuration as the processor circuits 18 and 32 described above, that is, includes a processor 20 and two storage units 22 and 24. However, the buffer circuits 40 and 44 and the processor circuit 42 may have a configuration different from the configuration described above.

プロセッサ回路42はドプラ情報を抽出するための処理を実行する。例えば、自己相関演算等を行う回路であってもよい。それぞれのプロセッサ回路はデジタルシグナルプロセッサ等により構成されている。すなわち、それらはプログラム動作するものである。ドプラ情報の処理後に生成されたデータはバッファ回路44からDMAコントローラ46およびバス38を経由してCPU48へ転送される。   The processor circuit 42 executes processing for extracting Doppler information. For example, a circuit that performs an autocorrelation calculation or the like may be used. Each processor circuit is constituted by a digital signal processor or the like. That is, they are programmed. Data generated after processing the Doppler information is transferred from the buffer circuit 44 to the CPU 48 via the DMA controller 46 and the bus 38.

CPU48は超音波診断装置の全体制御を行うとともに、必要なデータ処理を実行している。CPU48は本実施形態において、デジタルスキャンコンバータとしての機能を備えており、また省電力制御部としても機能する。CPU48に接続された記憶部50上には装置全体の制御を行うためのプログラム、スキャンコンバート用プログラム、省電力プログラム等が記憶されている。バス38には表示処理のためのプロセッサや記憶処理のためのプロセッサ等が接続されている。本実施形態においてはCPU48において必要な超音波画像が生成され、また必要な表示処理が実行された上で、画像データが表示部へ送られている。   The CPU 48 performs overall control of the ultrasonic diagnostic apparatus and executes necessary data processing. In the present embodiment, the CPU 48 has a function as a digital scan converter and also functions as a power saving control unit. A storage unit 50 connected to the CPU 48 stores a program for controlling the entire apparatus, a scan conversion program, a power saving program, and the like. A processor for display processing, a processor for storage processing, and the like are connected to the bus 38. In the present embodiment, a necessary ultrasonic image is generated by the CPU 48 and necessary display processing is executed, and then image data is sent to the display unit.

それぞれのプロセッサ回路において、最大の処理速度が発揮され、同時にデータ転送レートが最大である場合にも、各処理が円滑に進行するように各バッファ回路において必要な個数の記憶素子が並列的に設けられている。本実施形態においては、例えば各バッファ回路14,30,34,40,44において4つの記憶素子が並列的に設けられ、それらが切り替えられながら、選択的に使用されている。しかしながら、以下に説明するように、省電力制御においてフレームレートが落ちてデータ転送レートも落ちた場合、バッファ回路内に余剰あるいは必ずしも使用する必要のない記憶素子が発生することになる。同様に各プロセッサ回路においても、それが有する複数の記憶部あるいはメモリのうちで実際には使用する必要のないメモリ等が生じる可能性がある。本実施形態の超音波診断装置においては、そのような使用する必要のないデバイスに対する電力供給を停止させ、これによって省電力を達成するようにしている。もちろん、その場合においてクロックの供給等を停止させてもよい。   In each processor circuit, the necessary number of storage elements are provided in parallel in each buffer circuit so that each process proceeds smoothly even when the maximum processing speed is exhibited and the data transfer rate is maximum at the same time. It has been. In the present embodiment, for example, four storage elements are provided in parallel in each of the buffer circuits 14, 30, 34, 40, and 44, and are selectively used while being switched. However, as will be described below, when the frame rate is lowered and the data transfer rate is also lowered in the power saving control, a storage element that is redundant or not necessarily used is generated in the buffer circuit. Similarly, in each processor circuit, a memory or the like that does not actually need to be used among a plurality of storage units or memories included in the processor circuit may be generated. In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment, power supply to such devices that do not need to be used is stopped, thereby achieving power saving. Of course, in that case, the supply of clocks or the like may be stopped.

図2および図3を用いて一般的な省電力制御についてまず説明する。図2に概念図として示されるように、バッテリの残量が常に監視されており(S10)、その残量が適正であれば、フル稼働の動作条件が設定される(S12)。一方、残量不足が発覚した場合において、それが程度1であれば(S14)、省電力制御として第1モードが実行される(S16)。より、残量不足が生じて程度2が判定された場合(S18)、省電力制御として第2モードが実施される(S20)。さらに、残量が不足した場合、すなわち程度3になった場合(S22)、省電力制御として第3モードが実施される(S24)。そして、そのように残量の大小によって省電力制御の度合いあるいは強さが段階的に切り替えられる。   First, general power saving control will be described with reference to FIGS. As shown in the conceptual diagram in FIG. 2, the remaining amount of the battery is constantly monitored (S10), and if the remaining amount is appropriate, the operating condition for full operation is set (S12). On the other hand, if a shortage is detected and it is about 1 (S14), the first mode is executed as power saving control (S16). Accordingly, when the remaining amount is insufficient and the degree 2 is determined (S18), the second mode is implemented as the power saving control (S20). Further, when the remaining amount is insufficient, that is, when the remaining level is about 3 (S22), the third mode is implemented as power saving control (S24). Then, the degree or strength of the power saving control is switched in stages depending on the magnitude of the remaining amount.

図3には、省電力制御において、実行される項目がリスト52として表示されている。そのリスト52は、送信パワーダウン、フレームレート低減、マニュアルトリガ送信あるいは心電トリガ送信、動作モード制限、輝度制限等が含まれている。いずれにしても、フレームレートの低減が一般的に実施され、そのような制御によると受信信号処理系におけるデータ転送レートも低くなることになる。もちろん、トリガ送信や動作モード制限が行われた場合にもデータ転送レートの低減が生じる。   In FIG. 3, items to be executed in the power saving control are displayed as a list 52. The list 52 includes transmission power down, frame rate reduction, manual trigger transmission or electrocardiographic trigger transmission, operation mode limitation, luminance limitation, and the like. In any case, the frame rate is generally reduced, and such control results in a lower data transfer rate in the received signal processing system. Of course, a reduction in data transfer rate also occurs when trigger transmission or operation mode restriction is performed.

そこで、本実施形態においては、図4においてテーブル54として示すように、データ転送レート換言すればフレームレートの高低に応じて(符号56参照)、使用する記憶素子(FIFOチップ)の個数を段階的に可変するようにしている(符号58参照)。また同時に、プロセッサ回路において、使用するメモリの個数を段階的に切り替えるようにしている(符号60参照)。伝送レートに応じて図示の例では使用チップ数が4、3、2、1、0のように段階的に切り替えられている。ここで使用チップ数が2の場合においては、典型的なピンポン制御が実行される。伝送レートが極低となった場合、使用チップ数は1となり、すなわち書き込みと読み出しが同じチップに対して実行される。すなわち、そのような制御が許容されるくらい、単位時間あたりのデータ量が少ない情況である。フリーズ状態においては、使用チップ数は0となる。本実施形態においてはCPUに接続されたメモリがシネメモリとして機能しており、すなわちそこに大量のビームデータが格納される。したがって、フリーズ状態において、すなわち送受信を停止させた状態においては、図1に示した各処理系26,28以前の構成は使用されないため、各バッファ回路においていずれのチップに対しても電源供給がされないことになる。これにより、大幅な省電力を達成可能である。   Therefore, in this embodiment, as shown as a table 54 in FIG. 4, the number of storage elements (FIFO chips) to be used is stepwise according to the data transfer rate, in other words, according to the frame rate (see reference numeral 56). (See reference numeral 58). At the same time, in the processor circuit, the number of memories to be used is switched in stages (see reference numeral 60). In the illustrated example, the number of used chips is switched in stages such as 4, 3, 2, 1, 0 in accordance with the transmission rate. Here, when the number of chips used is 2, typical ping-pong control is executed. When the transmission rate becomes extremely low, the number of chips used is 1, that is, writing and reading are performed on the same chip. That is, the amount of data per unit time is small enough to allow such control. In the frozen state, the number of chips used is zero. In the present embodiment, the memory connected to the CPU functions as a cine memory, that is, a large amount of beam data is stored therein. Therefore, in the frozen state, that is, in the state where transmission / reception is stopped, the configuration before each processing system 26, 28 shown in FIG. 1 is not used, and therefore no power is supplied to any chip in each buffer circuit. It will be. Thereby, significant power saving can be achieved.

また、本実施形態においては、伝送レートに応じて使用メモリ数が段階的に削減されている。これによりバッファ回路のみならず、プロセッサ回路においても省電力を達成できる。このような記憶デバイスあるいは記憶チップ単位での動作停止という省電力制御を組み合わせることにより、装置全体として大きな省電力を達成可能である。   In the present embodiment, the number of used memories is reduced stepwise according to the transmission rate. Thereby, power saving can be achieved not only in the buffer circuit but also in the processor circuit. By combining such power saving control of stopping the operation in units of storage devices or storage chips, a large power saving can be achieved for the entire apparatus.

以上のような制御を実現するのは、図1に示されるCPU48であり、CPU48はバス38を経由して制御信号100,102を各回路に与えている。ここで、制御信号100は各バッファ回路に与えられる制御信号であり、制御信号102は各プロセッサ回路に与えられる制御信号である。個々の回路に与えられる制御内容は同一であってもよいし、異なっていてもよい。   The CPU 48 shown in FIG. 1 implements the control as described above, and the CPU 48 provides control signals 100 and 102 to each circuit via the bus 38. Here, the control signal 100 is a control signal given to each buffer circuit, and the control signal 102 is a control signal given to each processor circuit. The control content given to each circuit may be the same or different.

10 バッテリ、12 デジタルビームフォーマ(DBF)、14,30,34,40,44 バッファ回路、16 記憶素子(FIFOメモリ)、18,32,42 プロセッサ回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery, 12 Digital beam former (DBF), 14, 30, 34, 40, 44 Buffer circuit, 16 Memory element (FIFO memory), 18, 32, 42 Processor circuit.

Claims (5)

超音波の送受波により得られたデータを段階的に処理する複数のプロセッサと、
前記複数のプロセッサの前段、中間又は後段に設けられ、ビームデータを一次的に記憶する少なくとも1つのバッファ回路と、
前記バッファ回路の動作を制御する制御部と、
を含み、
前記バッファ回路は並列的に設けられた複数のバッファ記憶素子を含み、同一のバッファ記憶素子に対する書き込み及び読み出しが同時に発生しないように前記複数のバッファ記憶素子の中からビームデータ書き込み対象及びビームデータ読み出し対象が切り替え選択され、
前記制御部は、超音波の送受信条件に依存するデータ転送レートに応じて前記複数のバッファ記憶素子の中で実際に使用する使用素子の個数を可変する第1省電力制御を実行する、ことを特徴とする超音波診断装置。
A plurality of processors that process data obtained by ultrasonic transmission and reception in stages;
At least one buffer circuit that is provided upstream, intermediate, or downstream of the plurality of processors and that temporarily stores beam data;
A control unit for controlling the operation of the buffer circuit;
Including
The buffer circuit includes a plurality of buffer storage elements provided in parallel, and a beam data write target and a beam data read from the plurality of buffer storage elements so that writing and reading to the same buffer storage element do not occur simultaneously. The target is switched and selected.
The control unit executes first power saving control for changing the number of used elements actually used among the plurality of buffer storage elements in accordance with a data transfer rate depending on an ultrasonic transmission / reception condition. A characteristic ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1記載の装置において、
前記制御部は、前記第1省電力制御において前記複数のバッファ記憶素子の中で実際には使用しない不使用素子への電源供給を遮断する、ことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the control unit cuts off power supply to an unused element that is not actually used among the plurality of buffer storage elements in the first power saving control.
請求項1記載の装置において、
前記複数のプロセッサに対応して複数のバッファ回路が設けられ、
前記各バッファ回路はそれぞれ並列的に設けられた複数のバッファ記憶素子を含み、
前記制御部は、前記データ転送レートに応じて前記各バッファ回路に対して前記第1省電力制御を実行する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
A plurality of buffer circuits are provided corresponding to the plurality of processors,
Each of the buffer circuits includes a plurality of buffer storage elements provided in parallel,
The control unit executes the first power saving control on the buffer circuits according to the data transfer rate.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の装置において、
前記各プロセッサは複数の内部記憶素子を含み、
前記制御部は、前記第1省電力制御と共に、前記データ転送レートに応じて前記複数の内部記憶素子の中で実際に使用する使用素子の個数を可変すると共に前記複数の内部記憶素子の中で実際には使用しない不使用素子への電源供給を遮断する第2省電力制御を実行する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The device according to any one of claims 1 to 3,
Each processor includes a plurality of internal storage elements;
The control unit, along with the first power saving control, varies the number of used elements actually used in the plurality of internal storage elements according to the data transfer rate, and among the plurality of internal storage elements. Execute second power saving control to cut off power supply to unused elements that are not actually used.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の装置において、
当該超音波診断装置はバッテリを備えバッテリからの電力で動作する可搬型の装置である、ことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The ultrasonic diagnostic apparatus is a portable apparatus that includes a battery and operates with electric power from the battery.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019005104A (en) * 2017-06-23 2019-01-17 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Ultrasonic diagnostic device and power consumption reduction program
WO2019186662A1 (en) * 2018-03-26 2019-10-03 オリンパス株式会社 Cordless surgical instrument, control method, and control program
WO2022102130A1 (en) * 2020-11-16 2022-05-19 株式会社ソシオネクスト Ultrasonic apparatus and control method for ultrasonic apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62113514U (en) * 1985-11-27 1987-07-20
JP2000079122A (en) * 1998-09-08 2000-03-21 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnosis instrument
JP2005161046A (en) * 2003-11-25 2005-06-23 General Electric Co <Ge> Method and system for providing extended resource to portable type device
WO2010055819A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 株式会社 日立メディコ Ultrasonographic device and method for generating ultrasonogram
JP2011061443A (en) * 2009-09-09 2011-03-24 Alaxala Networks Corp Network relay device and memory control method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62113514U (en) * 1985-11-27 1987-07-20
JP2000079122A (en) * 1998-09-08 2000-03-21 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnosis instrument
JP2005161046A (en) * 2003-11-25 2005-06-23 General Electric Co <Ge> Method and system for providing extended resource to portable type device
WO2010055819A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 株式会社 日立メディコ Ultrasonographic device and method for generating ultrasonogram
JP2011061443A (en) * 2009-09-09 2011-03-24 Alaxala Networks Corp Network relay device and memory control method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019005104A (en) * 2017-06-23 2019-01-17 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Ultrasonic diagnostic device and power consumption reduction program
US11759182B2 (en) 2017-06-23 2023-09-19 Canon Medical Systems Corporation Ultrasound diagnostic apparatus and method of reducing power consumption
WO2019186662A1 (en) * 2018-03-26 2019-10-03 オリンパス株式会社 Cordless surgical instrument, control method, and control program
WO2022102130A1 (en) * 2020-11-16 2022-05-19 株式会社ソシオネクスト Ultrasonic apparatus and control method for ultrasonic apparatus

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