JP2013215464A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡作業環境に合わせてヴァージョンアップ対象となるデバイスを、誤りなく自動的に更新する。
【解決手段】ビデオスコープおよびプロセッサに配置された複数の基板それぞれに設けられたファームウェア、ＦＰＧＡなどプログラマブルなデバイスが設けられた内視鏡装置において、ビデオスコープ、基板、デバイスの種類、特性ごとに種類ごとにそのヴァージョン情報を組み合わせ、階層化したフォルダを規定し、一連のフォルダの中から作業環境に適したフォルダを選定する。そして、選定されたフォルダのプログラムに従い、画像処理回路といった対象デバイスをヴァージョンアップ／アップデートする。
【選択図】図２

Description

本発明は、器官内壁などの被写体を撮像する内視鏡装置に関し、特に、内視鏡装置の動作に関係するプログラムのヴァージョンアップ／アップデートに関する。

内視鏡装置では、制御プログラムによってビデオスコープ、プロセッサが動作するとともに、撮像素子駆動用回路、画像信号処理回路等に対し、プログラム可能な論理回路が使用されている。そして、内視鏡装置の機能変更、あるいは新しい周辺機器との接続環境変更の際、ソフトウェア、ファームウェア、ＦＰＧＡ等がヴァージョンアップされる。

例えば、パソコンなどを内視鏡プロセッサに接続し、ヴァージョンアップ用プログラムを転送することにより、プロセッサ内のＲＯＭに格納された動作プログラムを更新する（特許文献１参照）。あるいは、ＰＣカードをプロセッサに挿入し、プロセッサ起動時にファームウェアをヴァージョンアップすることも可能である（特許文献２参照）。

特開２０００−２４５６８１号公報 特開２００５−１８５６９１号公報

内視鏡装置のビデオスコープ、プロセッサには、プログラムによってヴァージョンアップ／アップデート可能なデバイス／信号処理回路が複数存在し、また、患者回路と二次回路を絶縁させる構成を採用することなどから、必然的に複数の基板が設置されている。

複数の基板それぞれにおいてヴァージョンアップ可能なデバイスが多数存在する場合、１つ１つのデバイスに対してヴァージョンアップの作業を行なわなければならない。これは煩雑な作業を伴う。また、対象外のデバイスを、不適切なプログラムにより誤って書き換えてしまう恐れがある。

したがって、内視鏡装置内のデバイスに対し、効率よく、かつ確実にヴァージョンアップ作業を行なうことが求められる。

本発明の内視鏡装置は、プログラムによってヴァージョンアップ可能な複数のデバイスを備えた内視鏡装置を、前記複数のデバイスをそれぞれヴァージョンアップする複数のデバイス用ヴァージョンアッププログラムを階層的に定めたプログラム群であって、ヴァージョンアップ対象デバイスおよびヴァージョン情報の組み合わせがそれぞれ一意に定められている複数のプログラム群の中から、内視鏡装置全体の動作を可能にするプログラム群であって少なくとも１つのデバイスをヴァージョンアップさせる特定のプログラム群を選定する選定手段と、選定されたプログラム群によって、ヴァージョンアップ対象となる複数のデバイスを一括してヴァージョンアップさせるプログラム実行手段として機能させる。

効率よく適合フォルダを選定するため、例えば、前記複数のデバイスそれぞれの種類およびヴァージョン情報を検知し、特定したプログラム群が検出したデバイス種類およびヴァージョン情報に対応しているか確認するように、前記選定手段として機能させることが可能である。

また、接続されるビデオスコープは予測できないため、内視鏡装置のプロセッサに接続されているスコープの機種に適応した特定のプログラム群を選定するように、前記選定手段として機能させることもできる。

誤って対象外のデバイスをヴァージョンアップ対象としないようにするため、複数のプログラム群がそれぞれディレクトリ構造のフォルダによって構成され、各フォルダには唯一のフォルダ名を規定するのがよい。

本発明の方法は、プログラムによってヴァージョンアップ可能な複数のデバイスを備えた内視鏡装置の作動方法であって、選定手段が、前記複数のデバイスをそれぞれヴァージョンアップする複数のデバイス用ヴァージョンアッププログラムを階層的に定めたプログラム群であって、ヴァージョンアップ対象デバイスおよびヴァージョン情報の組み合わせがそれぞれ一意に定められている複数のプログラム群の中から、内視鏡装置全体の動作を可能にするプログラム群であって少なくとも１つのデバイスをヴァージョンアップさせる特定のプログラム群を選定し、プログラム実行手段が、選定されたプログラム群によって、ヴァージョンアップ対象となる複数のデバイスを一括してヴァージョンアップさせることを特徴とする。

本発明の内視鏡用ヴァージョンアップ装置は、プログラムによってヴァージョンアップ可能な複数のデバイスをそれぞれヴァージョンアップする複数のデバイス用ヴァージョンアッププログラムを階層的に定めたプログラム群であって、ヴァージョンアップ対象デバイスおよびヴァージョン情報の組み合わせがそれぞれ一意に定められている複数のプログラム群の中から、内視鏡装置全体の動作を可能にするプログラム群であって少なくとも１つのデバイスをヴァージョンアップさせる特定のプログラム群を選定する選定手段と、選定されたプログラム群によって、ヴァージョンアップ対象となる複数のデバイスを一括してヴァージョンアップさせるプログラム実行手段とを備えたことを特徴とする。

このように本発明によれば、内視鏡作業環境に合わせてヴァージョンアップ対象となるデバイスを、誤りなく自動的に更新することができる。

本実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。 ヴァージョンアップ用プログラムのフォルダ階層構造を示した図である。 基板名、デバイス情報およびヴァージョンアップ情報の規約を示した図である。 ＭＰＵにおいて実行されるヴァージョンアップ処理を示したフローチャートである。 図４のステップＳ１０８のサブルーチンを示した図である。 図４のステップＳ１１１のサブルーチンを示した図である。

以下では、図面を参照して本実施形態である電子内視鏡装置について説明する。

図１は、本実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。

電子内視鏡装置は、その挿入部分が体内へ挿入されるビデオスコープ１０と、プロセッサ２０、モニタ６０を備え、ビデオスコープ１０はプロセッサ２０に対して着脱自在に接続される。プロセッサ２０には、モニタ６０が接続されている。

プロセッサ２０は、白色光を放射するランプ（図示せず）を備え、ランプから放射された光は、ビデオスコープ１０内に設けられたライトガイド（図示せず）に入射する。ライトガイドに入射した光は、スコープ先端部から射出し、被写体（観察部位）に照射される。

被写体で反射した光は、スコープ先端部に設けられた対物レンズ（図示せず）によって結像し、これにより被写体像がイメージセンサ１２の受光面に形成される。ここでは、ＣＭＯＳ、ＣＣＤなどがイメージセンサ１２として適用可能である。イメージセンサ１２の受光面上には、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｇ、Ｍｇから成る色フィルタ要素をモザイク状に配列させた補色フィルタ（図示せず）が配設されている。

イメージセンサ１２では、ＣＣＤ駆動回路（図示せず）から送られてくる駆動信号に従い、１フィールド／フレーム分の画像信号が所定の時間間隔（例えば、１／６０秒間隔）で読み出される。読み出された画素信号は、初期回路１４において増幅処理などされた後、プロセッサ２０へ送られる。

プロセッサ２０の前段処理回路２２では、ホワイトバランス処理、色変換処理などが画像信号に対して施される。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂカラー画像信号が生成される。カラー画像信号は、アイソレータ２６を経由して画像処理回路２８へ送られる。フォトカプラなどから成るアイソレータ２６は、スコープ側回路から構成される患者回路Ｉとプロセッサ側二次回路IIとを絶縁する。

画像処理回路２８では、画像信号に対して輪郭強調処理などの画像信号処理が施される。そして、画像信号処理された画像信号はモニタ６０へ出力される。これにより、観察画像がモニタ６０に表示される。

プロセッサ２０に設けられたシステムコントロール回路３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ等を備え、画像処理回路２８などへ制御信号を出力し、プロセッサ全体の動作を制御する。各回路の信号処理タイミングは、タイミングジェネレータ４９から出力される同期信号に従う。ビデオスコープ１０のスコープコントローラ１６は、ＣＰＵ、ＲＯＭなどを備え、初期回路１４などへ制御信号を出力し、スコープ全体の動作を制御する。

光量制御回路５０は、ライトガイドとランプとの間に設けられた絞り（図示せず）の開閉を制御する。これにより、観察画像の明るさを適正な明るさで維持する。パネルモニタ制御回路３４は、プロセッサ２０のフロントパネルに設けられたタッチパネル式液晶画面の画面表示を制御する。また、ポンプ制御回路４８は、図示しないポンプの制御を行う。

本実施形態では、内視鏡装置に組み込まれた一連の回路の中で、プログラマブルな回路、あるいはソフトウェア、ファームウェアを一括でヴァージョンアップすることが可能である。ＭＰＵ５２は、内視鏡装置に組み込まれたデバイスをプログラムによってヴァージョンアップ／アップデートするための処理を実行する。ＵＳＢストレージ５４には、ヴァージョンアップに関するプログラムが格納されている。以下、この一括ヴァージョンアップ動作について説明する。

図２は、ヴァージョンアップ用プログラムのフォルダ階層構造を示した図である。図３は、基板名、デバイス情報およびヴァージョンアップ情報の規約を示した図である。図１も参照しながら、ヴァージョンアップ用プログラムのフォルダ構成について説明する。

内視鏡装置には、ビデオスコープ１０、プロセッサ２０に様々な回路、素子が組み込まれており、その中にプログラム可能な回路、素子（以下、総称してデバイスという）が含まれている。ビデオスコープ１０の場合、スコープコントローラ１６、初期回路１４がそれぞれファームウェア、ＦＰＧＡによって構成されており、プログラムによって処理内容、動作内容を変更可能である。

一方、プロセッサ２０には、複数の基板Ａ〜Ｄが設置されており、各基板には複数のプログラム可能なデバイス（回路、素子）が配設されている。基板Ａには、ヴァージョンアップを実行するＭＰＵ５２が設けられており、処理内容はソフトウェアに従う。また、基板Ｂに設けられた前段処理回路２２、画像処理回路２８は、それぞれＦＰＧＡ、ファームウェアによって構成されている。

そして、基板Ｃに設けられたシステムコントロール回路３０、パネルモニタ制御回路３４がそれぞれＦＰＧＡで構成され、基板Ｄに設けられたポンプ制御回路４８、タイミングジェネレータ４９、光量制御回路５０は、それぞれＦＰＧＡ、ファームウェア、ファームウェアによって構成されている。さらに、システムコントロール回路３０には、ファームウェアによって構成される論理回路が設けられている。

以上のデバイスは、いずれもソフトウェア、ファームウェア、ＦＰＧＡいずれかによって構成されており、また、各デバイスには、あらかじめ定められた通信方式に従ってヴァージョンアップ用プログラムが転送される。図１に示すように、ここでは、ＳＰＩ通信、ＵＡＲＴ通信、ＵＳＢ通信方式いずれかに従い、ヴァージョンアップ用プログラムが転送される。

ヴァージョンアップ用プログラムは、ＭＰＵ５２によってＵＳＢストレージ５４から読み出される。読み出されたプログラムは、所定の通信ルートを経由してフラッシュメモリ１８、２４、３６、３８、４０、４２、４６あるいはファームウェアに直接送られる。ＵＳＢ通信の場合、デコーダ４４を経由して送られる。また、ＵＡＲＴ通信の場合、切り替え回路３２を通じてプログラムが転送される。

複数の基板を内視鏡装置に設けることは、患者回路Ｉと二次回路IIを設置する回路構成を採用することからも必然的であり、また、観察対象器官、製造年等が異なる様々なビデオスコープをプロセッサに接続させる装置環境下において、ヴァージョンアップが必要となるデバイスおよびそのタイミングは、ビデオスコープおよびプロセッサ機種を含めた作業環境に大きく作用される。

特に、接続されるビデオスコープのタイプ、回路特性によっては、プロセッサ内のデバイスをそのスコープ対応可能なヴァージョン内容に変更させる必要があり、プロセッサ内デバイスのヴァージョン変更は、ビデオスコープの種類に左右される。さらに、ＰＡＬ／ＮＴＳＣ方式の選択、機能制限など、製品の仕向け場所に合わせて特定の回路をヴァージョンアップさせることもある。

したがって、各デバイスのヴァージョンアップは、作業環境に応じて個別に判断されなければならない。そこで、本実施形態では、ヴァージョンアップ可能なデバイスに対し、デバイス／基板の種類とヴァージョン情報とを組み合わせたヴァージョンアップ用プログラムを規定し、これを１つのフォルダとしてまとめる。

フォルダによって１つのまとめられたプログラム群は、ある特定の作業環境に基づいて組み合わせたプログラム群であり、具体的には、使用するプロセッサを中心にして階層的に組み合わされている。したがって、スコープ／プロセッサの種類、デバイスの種類、基板の種類、ヴァージョンの数だけ、その組み合わせすなわちフォルダの数が存在する。

そして、ヴァージョンアップ用プログラムの組み合わせをプロセッサメインの作業環境条件下でまとめ、フォルダとして規定することによって、作業環境とフォルダを１：１対応関係で表すフォルダ群が構成される。したがって、１つ１つのフォルダが、ヴァージョンアップに関してユニーク（一意）なプログラム群となる。

各フォルダ（以下、メインフォルダという）は、基板の種類およびスコープの種類をディレクトリ構造にしたファイル構成であり、基板の種類およびスコープの種類に対してそれぞれフォルダ（以下、サブフォルダという）およびそのネーミング（以下、フォルダ名、あるいはファイル名）が与えられている。ここでは、基板Ａ〜Ｄを０１Ａ、０２Ｂ、０３Ｃ、０４Ｄ、スコープを９９Ｓと表している。

さらに、サブフォルダに対応する基板Ａ〜Ｄ、およびスコープそれぞれには、それぞれ少なくとも１つのデバイスが搭載されているため、デバイスにもフォルダ（以下、下層フォルダという）および名前が与えられる。ここでは、基板のフォルダ名を先頭にしてプログラマブルデバイスの種類を下付けしたフォルダ名が規定される。例えば、基板Ｂの前段処理回路２２、画像処理回路２８に対し、それぞれ“０２０２Ｂ−ＦＰＧＡ”、“０２０１Ｂ−Ｆｉｒｍｗａｒｅ”が付与される。

このようなフォルダ名は、図３に示すフォルダ名規約に従う。図３に示す基板番号とデバイスのレファレンス番号は一意に決まるものであり、また、仕向け地（出荷場所）、ヴァージョン名（版）も各基板、デバイスに対して定められている。仕向け地については、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式いずれかに適合した回路構成とするための情報であり、Ｎ：日本、Ａ：アジア、Ｕ：アメリカのように記号で表している。

最上層のメインフォルダ０１、０２、・・・は、それぞれヴァージョンアップ対象デバイスあるいはそのヴァージョンの番号（版）について少なくともいずれか１つは異なり、中身の一致するフォルダはない。

このように一意に階層化プログラム群を規定し、フォルダ名を与えることで、デバイスを個別にヴァージョンアップさせることなく、ヴァージョンアップ対象デバイスに対するアップデート作業が、一括的に実行可能となる。なお、スコープの機種によってヴァージョンアップ内容が異なる場合、複数のファイル名がスコープの種類に合わせて用意される。また、実行ファイル、ヴァージョンアップ用プログラムなど複数のファイルを対象デバイスに対応させてもよい。

以下では、図４〜６を用いて、ヴァージョンアップ処理を説明する。ＰＣなどを使ってユーザによりあらかじめ作成された一連のフォルダ群は、ＵＳＢストレージ５４に格納されている。ここでは、オペレータ操作に従って処理が開始される。

図４は、ＭＰＵにおいて実行されるヴァージョンアップ処理を示したフローチャートである。図５は、図４のステップＳ１０８のサブルーチンを示した図である。そして図６は、図４のステップＳ１１１のサブルーチンを示した図である。

ステップＳ１０１では、ＵＳＢストレージ５４に格納された一連のヴァージョンアップ用フォルダの中から、特定のヴァージョンアップ用フォルダが指定される。このとき、接続しているビデオスコープのタイプに基づいてフォルダを特定する。具体的には、接続ビデオスコープに対応したサブフォルダおよび下層フォルダをもっているヴァージョンアップ用フォルダを抽出する。

例えば、ビデオスコープのタイプ（撮像素子の種類、駆動回路の特性など）に応じてプロセッサを動作させるためには、プロセッサ内の画像処理回路等を変更する必要があり、それに合わせたヴァージョンアップが必要とされる。そのため、接続ビデオスコープに対応可能なヴァージョンアップ用フォルダが選定される。ステップＳ１０２では、接続されているビデオスコープがヴァージョンアップ（アップデート）可能なデバイスを有するビデオスコープであるか否かが判断される。

ヴァージョンアップ（アップデート）可能である場合、ステップＳ１０３では、接続されているビデオスコープ内に設けられたデバイスの種類を表すファイル名およびヴァージョン情報が確認される。また、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７では、基板Ａ〜Ｄに設けられたデバイスのファイル名、ヴァージョン情報が検出、確認される。ステップＳ１０８では、選定したフォルダが妥当であったか否かが判断される。図５において、その詳細な処理が示されている。

ステップＳ２０１〜Ｓ２１３では、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７において検出した各デバイスのファイル名と、ステップＳ１０１において特定されたフォルダ内に規定されているデバイスのファイル名とが一致するか否かが判断される。すなわち、図３に示す規約に割り当てられた文字同士を比較し（モデル名、仕向け地、基板名、デバイスＲｅｆ等）、実際の内視鏡装置のビデオスコープ、基板、デバイス、仕様と、選定されたフォルダ内に規定されるビデオスコープ、基板、デバイス、仕様と一致するか判断する。

ファイル名において一致しない部分がある場合、不適切なフォルダが特定されていると判断される（Ｓ２１８）。一方、特定されたフォルダ内のビデオスコープおよび各基板のデバイスが検出されたデバイスのファイル名と一致している場合（Ｓ２０３、Ｓ２０５、Ｓ２０７、Ｓ２０９、Ｓ２１１、Ｓ２１３全てでＹＥＳ）、各デバイスのヴァージョン番号（版）が一致しているか否か判断される（Ｓ２１５）。

次に、検出された各デバイスのヴァージョン番号が特定されたフォルダ内のデバイスのヴァージョン番号と一致している場合、フォルダ全体としてヴァージョン一致と判断される（Ｓ２１７）。一方、少なくとも１つのデバイスについてヴァージョンが異なり、かつ、検出されたデバイスのヴァージョンよりもフォルダ内デバイスのヴァージョンが新しいヴァージョンである場合、フォルダ全体についてヴァージョン不一致と判断される（Ｓ２１６）。

図４に示すメインルーチンに戻ると、特定したフォルダが誤りであった場合、すなわち内視鏡作業環境に対して不適切であった場合、モニタなどに何も表示することなく、処理を終える（Ｓ１０９、Ｓ１１５）。その後、オペレータ操作に従いステップＳ１０１〜Ｓ１０８が繰り返し行われることによって、フォルダ群の中から順次フォルダが選ばれていく。

フォルダ内のデバイスのヴァージョンが検出デバイスのヴァージョンと一致していた場合、その旨が表示される（Ｓ１１６）。一方、フォルダのヴァージョンが一致しない、すなわち、少なくとも１つのデバイスについてヴァージョンアップ対象となる場合、ヴァージョンアップ処理が対象デバイスに対して行われる（Ｓ１１１）。

図６には、ヴァージョンアップ処理のフローが示されている。ステップＳ３０１〜Ｓ３０９の実行により、対象デバイスに対してヴァージョンアップ処理が行われる。具体的には、対象デバイスと接続されているフラッシュメモリに格納されたプログラムにより、既存データの消去、アップデートデータの書き込み、書き込まれたデータのＶｅｒｉｆｙチェックが実行され、ソフトウェア、ファームウェア、ＦＰＧＡがヴァージョンアップされる。その一方で、書き込み処理などに問題があった場合、ヴァージョンアップは不成功とみなされる（Ｓ３１０）。そして、ヴァージョンアップが成功した場合、モニタにその旨を表示し（Ｓ１１３）、失敗した場合にもその旨を表示する（Ｓ１１４）。

なお、指定フォルダ以下の全てをコピーするようにしてもよい。また、仕向け地に対応させるため、デバイスのヴァージョンアップ処理後、自動的に仕向け地用の処理を実行させてもよい。

このように本実施形態によれば、内視鏡装置に設けられた様々なデバイスのヴァージョンアップを一括で実行することができる。ビデオスコープ、基板、デバイスの種類、特性ごとに種類ごとにそのヴァージョン情報を組み合わせ、階層化したフォルダを一意に規定するため、対象となるデバイスのみを確実にヴァージョンアップ／アップデートすることができる。

１０ ビデオスコープ
１６ スコープコントローラ
２０ プロセッサ
３０ システムコントロール回路
５２ ＭＰＵ
Ｉ 患者回路
II 二次回路

Claims (7)

1. プログラムによってヴァージョンアップ可能な複数のデバイスを備えた内視鏡装置を、
   前記複数のデバイスをそれぞれヴァージョンアップする複数のデバイス用ヴァージョンアッププログラムを階層的に定めたプログラム群であって、ヴァージョンアップ対象デバイスおよびヴァージョン情報の組み合わせがそれぞれ一意に定められている複数のプログラム群の中から、内視鏡装置全体の動作を可能にするプログラム群であって少なくとも１つのデバイスをヴァージョンアップさせる特定のプログラム群を選定する選定手段と、
   選定されたプログラム群によって、ヴァージョンアップ対象となる複数のデバイスを一括してヴァージョンアップさせるプログラム実行手段と
   して機能させることを特徴とするプログラム。
2. 前記複数のデバイスそれぞれの種類およびヴァージョン情報を検知し、特定したプログラム群が検出したデバイス種類およびヴァージョン情報に対応しているか確認するように、前記選定手段として機能させることを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
3. 内視鏡装置のプロセッサに接続されているスコープの機種に適応した特定のプログラム群を選定するように、前記選定手段として機能させることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のプログラム。
4. 複数のプログラム群がそれぞれディレクトリ構造のフォルダによって構成され、各フォルダには唯一のフォルダ名が規定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプログラム。
5. 請求項１に記載されたプログラムを格納したメモリを備えた内視鏡装置のプロセッサ。
6. プログラムによってヴァージョンアップ可能な複数のデバイスを備えた内視鏡装置の作動方法であって、
   選定手段が、前記複数のデバイスをそれぞれヴァージョンアップする複数のデバイス用ヴァージョンアッププログラムを階層的に定めたプログラム群であって、ヴァージョンアップ対象デバイスおよびヴァージョン情報の組み合わせがそれぞれ一意に定められている複数のプログラム群の中から、内視鏡装置全体の動作を可能にするプログラム群であって少なくとも１つのデバイスをヴァージョンアップさせる特定のプログラム群を選定し、
   プログラム実行手段が、選定されたプログラム群によって、ヴァージョンアップ対象となる複数のデバイスを一括してヴァージョンアップさせることを特徴とする内視鏡装置の作動方法。
7. プログラムによってヴァージョンアップ可能な複数のデバイスをそれぞれヴァージョンアップする複数のデバイス用ヴァージョンアッププログラムを階層的に定めたプログラム群であって、ヴァージョンアップ対象デバイスおよびヴァージョン情報の組み合わせがそれぞれ一意に定められている複数のプログラム群の中から、内視鏡装置全体の動作を可能にするプログラム群であって少なくとも１つのデバイスをヴァージョンアップさせる特定のプログラム群を選定する選定手段と、
   選定されたプログラム群によって、ヴァージョンアップ対象となる複数のデバイスを一括してヴァージョンアップさせるプログラム実行手段と
   を備えたことを特徴とする内視鏡用ヴァージョンアップ装置。

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