JP2022041842A - Ct cradle data radio communication system, ct cradle, and x-ray ct apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書及び図面に開示の実施形態は、CT架台データ無線通信システム、CT架台及びX線CT装置に関する。 The embodiments disclosed in the present specification and the drawings relate to a CT pedestal data wireless communication system, a CT pedestal, and an X-ray CT apparatus.
X線CT(Computed Tomography)装置は、例えば、架台本体と、架台本体の前面に開閉可能に取り付けたフロントカバーとを有する。ここで、X線CT装置の架台本体を、CT架台、又は、単に、架台と記載する。なお、CT架台は、ガントリーとも呼ばれる。CT架台は、当該CT架台の中央に設けられた環状の回転部と、固定部とを有し、回転部の中央部分には、寝台が挿入可能な開口部が設けられ、回転部にはX線管とX線検出器とが設けられている。X線検出器は、X線を検出する際に、X線管から照射しかつ被検体から透過したX線を検出し、X線CT装置は、検出された結果に基づいて画像を再構成することにより、X線断層画像を得ることができる。 The X-ray CT (Computed Tomography) device has, for example, a gantry main body and a front cover that is openably and closably attached to the front surface of the gantry main body. Here, the pedestal body of the X-ray CT apparatus is described as a CT pedestal or simply a pedestal. The CT mount is also called a gantry. The CT pedestal has an annular rotating portion and a fixed portion provided in the center of the CT pedestal, an opening into which a sleeper can be inserted is provided in the central portion of the rotating portion, and an X is provided in the rotating portion. A wire tube and an X-ray detector are provided. When detecting X-rays, the X-ray detector detects the X-rays emitted from the X-ray tube and transmitted from the subject, and the X-ray CT apparatus reconstructs the image based on the detected results. Thereby, an X-ray tomographic image can be obtained.
X線CT装置は、位置付けにより、常に、高レベル、中レベル、低レベルという3レベルに分けられる。ここで、中レベル及び低レベルのCT装置におけるCT架台の回転部と固定部との間のデータ伝送は、光伝送方式(MUDAT)により実現されたものであるが、この場合、回転部と固定部の取り付けに必要な基板数が数枚と高く、構造が複雑で、組み立てに要する工数が多く、基板の実装に要する精度が高く、占用空間が大きく、コストが高いという問題がある。一方、高レベルのCT装置におけるCT架台の回転部と固定部との間のデータ伝送は、容量誘導伝送方式(SURCOM)により実現されたものであるが、この場合、占用空間が大きく、コストが高いという問題がある。 The X-ray CT apparatus is always divided into three levels, high level, medium level, and low level, depending on the position. Here, the data transmission between the rotating part and the fixed part of the CT mount in the medium-level and low-level CT devices is realized by the optical transmission method (MUDAT), but in this case, the rotating part and the fixed part are fixed. There are problems that the number of boards required for mounting the parts is as high as several, the structure is complicated, the man-hours required for assembly are large, the accuracy required for mounting the boards is high, the occupied space is large, and the cost is high. On the other hand, the data transmission between the rotating part and the fixed part of the CT pedestal in the high-level CT device is realized by the capacity induction transmission method (SURCOM), but in this case, the occupied space is large and the cost is high. There is a problem that it is expensive.
そのため、CT架台の回転部と固定部との間でデータ伝送を行う方式において、取り付けが簡単で、占用空間が小さく、コストが低いことが望まれる。 Therefore, in the method of transmitting data between the rotating portion and the fixed portion of the CT pedestal, it is desired that the mounting is easy, the occupied space is small, and the cost is low.
例えば、特許文献1には、CT架台の回転部と固定部との間で無線伝送方式によりデータ交換を行う装置が開示されており、具体的に、帯域幅を向上させるためにマルチ入力マルチ出力(MIMO)方式を使うアンテナ構成が記載されている。MIMO方式とは、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを用いて複数のチャネルで同時に信号を伝送するものである。特許文献1では、信号送信アンテナと信号受信アンテナのそれぞれを複数に設けることで、帯域幅が向上される。しかし、CT架台の回転部と固定部との間で無線通信を行う場合、回転部の相対運動により、信号の伝送がドップラー効果の影響を受けて周波数ズレが生じてしまい、複数のチャネルが同時に伝送を行った際に、一部のチャネルは伝送レート及び安定性が低下して信号が中断してしまうなどの現象が発生するおそれがある。なお、ドップラー効果によって生じる周波数ズレは、ドップラーシフトとも呼ばれる。また、架台の回転時に、障害物の存在により電磁波反射が発生したり、モータなどに近づくことで電磁波の干渉を受けたりする可能性がある。
For example,
そのため、CT架台の回転部と固定部との間で無線通信を行う場合には、安定した信号伝送が可能であることが望まれる。 Therefore, when wireless communication is performed between the rotating portion and the fixed portion of the CT frame, it is desired that stable signal transmission is possible.
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、CT架台の回転部と固定部との間で無線通信を行うCT架台データ無線通信システムにおいて、取り付けが便利で、体積が小さく、コストが低くて、安定した信号伝送を実現することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決される課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems to be solved by the embodiments disclosed in the present specification and the drawings is that it is convenient to install in a CT pedestal data wireless communication system in which wireless communication is performed between a rotating portion and a fixed portion of the CT pedestal. The volume is small, the cost is low, and stable signal transmission is realized. However, the problems solved by the embodiments disclosed in the present specification and the drawings are not limited to the above problems. The problem corresponding to each effect by each configuration shown in the embodiment described later can be positioned as another problem.
本実施形態に係るCT架台データ無線通信システムは、CT架台の回転部に取り付けられた無線機器である第1の通信機と、前記CT架台の固定部に取り付けられた無線機器である第2の通信機と、前記第1の通信機と前記第2の通信機のうちの一方と電気的に接続され、他方と無線通信を行う複数の拡張アンテナとを備え、前記複数の拡張アンテナは、前記回転部または前記固定部の周面に取り付けられている。 The CT pedestal data wireless communication system according to the present embodiment is a first communication device that is a wireless device attached to a rotating portion of the CT pedestal and a second wireless device that is a wireless device attached to the fixed portion of the CT pedestal. The communication device is provided with a plurality of extended antennas that are electrically connected to one of the first communication device and the second communication device and perform wireless communication with the other, and the plurality of expansion antennas are the said. It is attached to the peripheral surface of the rotating portion or the fixed portion.
以下、図面を参照して、CT架台データ無線通信システム、CT架台及びX線CT装置の実施形態について詳細に説明する。なお、本願に係るCT架台データ無線通信システム、CT架台及びX線CT装置は、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the CT pedestal data wireless communication system, the CT pedestal, and the X-ray CT apparatus will be described in detail with reference to the drawings. The CT pedestal data wireless communication system, the CT pedestal, and the X-ray CT apparatus according to the present application are not limited to the embodiments shown below.
(第1の実施形態)
図1A、図1Bは、CT架台データ無線通信システムが適用されるX線CT装置の構成の一例を示す図である。図1では、X線CT装置1は、架台装置10(以下、CT架台10と記載する)と、寝台装置30と、コンソール装置40とを備えている。
(First Embodiment)
1A and 1B are diagrams showing an example of the configuration of an X-ray CT apparatus to which a CT pedestal data wireless communication system is applied. In FIG. 1, the
ここで、図1Aにおいては、非チルト状態での回転フレームの回転軸又は寝台装置30の天板33の長手方向をZ軸方向とする。また、Z軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をX軸方向とする。また、Z軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をY軸方向とする。なお、図1Aは、説明のためにCT架台10を複数方向から描画したものであり、X線CT装置1がCT架台10を1つ有する場合を示す。
Here, in FIG. 1A, the longitudinal direction of the rotation axis of the rotation frame in the non-tilt state or the
図1Aに示すように、CT架台10は、X線管11と、X線検出器12と、回転フレーム110(以下、回転部110と記載する)と、X線高電圧装置14と、制御装置15と、ウェッジ16と、コリメータ17と、DAS(Data Acquisition System)18と、切替回路19とを有している。また、図1Bに示すように、CT架台10は、更に、固定フレーム120(以下、固定部120と記載する)を有している。
As shown in FIG. 1A, the
X線管11は、熱電子を発生する陰極(フィラメント)と、熱電子の衝突を受けてX線を発生する陽極(ターゲット)とを有する真空管である。X線管11は、X線高電圧装置14からの高電圧の印加により、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することで、被検体Pに対し照射するX線を発生する。例えば、X線管11には、回転する陽極に熱電子を照射することでX線を発生させる回転陽極型のX線管がある。
The
X線検出器12は、X線を検出する検出素子を複数有する。X線検出器12における各検出素子は、X線管11から照射されて被検体Pを通過したX線を検出し、検出したX線量に対応した信号をDAS18へと出力する。X線検出器12は、例えば、X線管11の焦点を中心とした1つの円弧に沿ってチャンネル方向(チャネル方向)に複数の検出素子が配列された複数の検出素子列を有する。X線検出器12は、例えば、チャンネル方向に複数の検出素子が配列された検出素子列が列方向(スライス方向、row方向)に複数配列された構造を有する。
The
回転部110は、回転駆動される回転体である。具体的には、回転部110は、X線管11とX線検出器12と対向支持し、制御装置15によってX線管11とX線検出器12とを回転させる円環状のフレームである。例えば、回転部110は、アルミニウムを材料とした鋳物である。なお、回転部110は、X線管11及びX線検出器12に加えて、X線高電圧装置14やウェッジ16、コリメータ17、DAS18等を更に支持することもできる。更に、回転部110は、図1A、図1Bにおいて図示しない種々の構成を更に支持することもできる。なお、回転部110の中央部分は開口されており、回転部110の中央部分に設けられた開口部には、寝台装置30の天板に載置された被検体Pが挿入される。
The
X線高電圧装置14は、変圧器(トランス)及び整流器等の電気回路を有し、X線管11に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、X線管11が発生するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。なお、X線高電圧装置14は、回転部110に設けられてもよいし、図示しない固定フレームに設けられても構わない。
The X-ray high-
制御装置15は、CPU(Central Processing Unit)等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置15は、入力インターフェース43からの入力信号を受けて、CT架台10及び寝台装置30の動作制御を行う。例えば、制御装置15は、回転部110の回転やCT架台10のチルト、寝台装置30及び天板33の動作等について制御を行う。一例を挙げると、制御装置15は、CT架台10をチルトさせる制御として、入力された傾斜角度(チルト角度)情報により、X軸方向に平行な軸を中心に回転部110を回転させる。なお、制御装置15はCT架台10に設けられてもよいし、コンソール装置40に設けられてもよい。
The
ウェッジ16は、X線管11から照射されたX線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ16は、X線管11から被検体Pへ照射されるX線が、予め定められた分布になるように、X線管11から照射されたX線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ16は、ウェッジフィルタ(wedge filter)やボウタイフィルタ(bow-tie filter)であり、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウム等を加工したフィルタである。
The
コリメータ17は、ウェッジ16を透過したX線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ17は、X線絞りと呼ばれる場合もある。また、図1においては、X線管11とコリメータ17との間にウェッジ16が配置される場合を示すが、X線管11とウェッジ16との間にコリメータ17が配置される場合であってもよい。この場合、ウェッジ16は、X線管11から照射され、コリメータ17により照射範囲が制限されたX線を透過して減衰させる。
The
DAS18は、X線検出器12が有する各検出素子によって検出されるX線の信号を収集して、収集した信号を、X線検出器12が検出したデータとして生成する。DAS18は、X線検出器12が検出したデータを無線信号により送信する第1の通信機を有し、X線検出器12が検出したデータは、無線信号によって、第1の通信機からCT架台10の非回転部分である固定部120に転送される。
The
固定部120は、例えば、回転部110を回転可能に支持する固定フレーム等である。CT架台10の固定部120の周面には、複数の拡張アンテナ103が等間隔となるように配置されている。
The fixed
切替回路19は、複数の拡張アンテナ103の中から、受信する拡張アンテナ103を選択して切り替える。例えば、切替回路19は、切り替えた拡張アンテナ103により、第1の通信機から送信された無線信号を受信する第2の通信機を有する。第2の通信機は、受信した無線信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換されたデータは、コンソール装置40に転送される。
The switching
なお、第1の通信機と第2の通信機と複数の拡張アンテナ103と切替回路19とを有するCT架台データ無線通信システムの詳細については後述する。
The details of the CT pedestal data wireless communication system having the first communication device, the second communication device, the plurality of
寝台装置30は、撮影対象の被検体Pを載置、移動させる装置であり、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34とを有する。基台31は、支持フレーム34を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置32は、被検体Pが載置された天板33を、天板33の長軸方向に移動する駆動機構であり、モータ及びアクチュエータ等を含む。支持フレーム34の上面に設けられた天板33は、被検体Pが載置される板である。なお、寝台駆動装置32は、天板33に加え、支持フレーム34を天板33の長軸方向に移動してもよい。
The
コンソール装置40は、メモリ41と、ディスプレイ42と、入力インターフェース43と、処理回路44とを有する。なお、コンソール装置40はCT架台10とは別体として説明するが、CT架台10にコンソール装置40又はコンソール装置40の各構成要素の一部が含まれてもよい。
The
メモリ41は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ41は、例えば、投影データやCT画像データを記憶する。また、例えば、メモリ41は、X線CT装置1に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ41は、X線CT装置1とネットワークを介して接続されたサーバ群(クラウド)により実現されることとしてもよい。
The
ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ42は、処理回路44によって生成された各種の画像を表示したり、操作者から各種の操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)を表示したりする。例えば、ディスプレイ42は、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイである。ディスプレイ42は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。なお、ディスプレイ42は、表示部の一例である。
The display 42 displays various information. For example, the display 42 displays various images generated by the
入力インターフェース43は、操作者から各種の入力操作を受け付けて、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路44に出力する。例えば、入力インターフェース43は、CT画像データを再構成する際の再構成条件や、CT画像データから後処理画像を生成する際の画像処理条件等の入力操作を操作者から受け付ける。
The input interface 43 receives various input operations from the operator, converts the received input operations into electric signals, and outputs the received input operations to the
例えば、入力インターフェース43は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース43は、CT架台10に設けられてもよい。また、入力インターフェース43は、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース43は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、コンソール装置40とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路44へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース43の例に含まれる。
For example, the input interface 43 includes a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touch pad for performing an input operation by touching an operation surface, a touch screen in which a display screen and a touch pad are integrated, and an optical sensor. It is realized by the non-contact input circuit, voice input circuit, etc. used. The input interface 43 may be provided on the
処理回路44は、X線CT装置1全体の動作を制御する。例えば、処理回路44は、システム制御機能440、スキャン制御機能441、前処理機能442、再構成処理機能443、及び、表示制御機能444を実行する。
The
システム制御機能440は、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路44の各種機能を制御する。
The system control function 440 controls various functions of the
スキャン制御機能441は、当該被検体Pに対してX線を利用したスキャンを実行する。例えば、スキャン制御機能441は、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、スキャンを制御する。具体的には、スキャン制御機能441は、入力操作に基づいて、X線高電圧装置14に制御信号を送信することで、高電圧発生装置からの出力電圧を制御する。また、スキャン制御機能441は、DAS18に制御信号を送信することで、DAS18によるデータ収集を制御する。
The scan control function 441 executes a scan using X-rays on the subject P. For example, the scan control function 441 controls the scan based on the input operation received from the operator via the input interface 43. Specifically, the scan control function 441 controls the output voltage from the high voltage generator by transmitting a control signal to the X-ray
前処理機能442は、DAS18から切替回路19を経由して送信されたデータに対して前処理を行うことで、前処理を施したデータを生成する。具体的には、前処理機能442は、対数変換処理や、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の補正処理を行なうことで、前処理を施したデータを生成する。また、前処理機能442は、生成したデータをメモリ41に格納する。
The
再構成処理機能443は、前処理機能442により生成された前処理後の投影データを種々の再構成法(例えば、FBP(Filtered Back Projection)などの逆投影法や、逐次近似法など)によって再構成することでCT画像データを生成する。また、再構成処理機能443は、生成したCT画像データをメモリ41に格納する。
The reconstruction processing function 443 reconstructs the projection data after the preprocessing generated by the
表示制御機能444は、処理回路44によって生成された各種の画像をディスプレイ42に表示させる。例えば、表示制御機能444は、再構成処理機能443によって生成されたCT画像データをディスプレイ42に表示させる。
The display control function 444 causes the display 42 to display various images generated by the
図1Aに示すX線CT装置1においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ41へ記憶されている。処理回路44は、メモリ41からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路44は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。
In the
なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable GateArray:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサが例えばCPUである場合、プロセッサはメモリ41に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。一方、プロセッサが例えばASICである場合、メモリ41にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
The word "processor" used in the above description means, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an application specific integrated circuit (ASIC), or a programmable logic device (for example, a programmable logic device). It means a circuit such as a simple programmable logic device (SPLD), a complex programmable logic device (CPLD), and a field programmable gate array (FPGA). When the processor is, for example, a CPU, the processor realizes the function by reading and executing the program stored in the
以上、本実施形態に係るCT架台データ無線通信システムが適用されるX線CT装置1の全体構成について説明した。
The overall configuration of the
ここで、回転部110が取得したX線の監視結果等を示すデータは、光伝送方式(MUDAT)、容量誘導伝送方式(SURCOM)、又は無線通信方式等の伝送方式により固定部120へ伝送することができる。しかし、前二者の伝送方式では、取り付けが不便で、占用空間が大きく、コストが高いなどの問題があり、好ましくない。そのため、本実施形態では、CT架台10の回転部110と固定部120との間で無線通信を行う無線通信システムを提供し、当該無線通信の伝送方式で回転部110と固定部120との間のデータ交換の問題を解決することに着目している。
Here, the data indicating the X-ray monitoring result or the like acquired by the
無線通信の伝送方式では、CT架台10の回転部110と固定部120との間で無線通信を行う場合、CT架台10の回転中に、回転部110の相対運動により、無線信号は伝送中にドップラー効果の影響を受けて周波数ズレが生じることにより、信号伝送が安定しない可能性がある。ドップラー効果によって生じる周波数ズレの算出式は、以下の式に示される。
f=(V×fc)/c×cosθ
In the wireless communication transmission method, when wireless communication is performed between the
f = (V × fc) / c × cos θ
ただし、cは光速であり、3.0×108m/sであり、Vは信号送信側の無線機器に対する信号受信側の無線機器の移動速度であり、この移動速度Vが固定値であり、CT架台10の回転速度から得られたものであり、fcは信号送信側の無線機器の信号電磁波の周波数であり、このfcが固定値であり、機器自体の性能により決められたものであり、θは無線信号の伝送方向と信号受信側の無線機器へ無線信号を送信する信号送信側の無線機器の運動方向とのなす角度であり、fは角度θに対応する無線機器の周波数ズレ量である。
However, c is the optical speed, which is 3.0 × 108 m / s, V is the moving speed of the wireless device on the signal receiving side with respect to the wireless device on the signal transmitting side, and this moving speed V is a fixed value. , Obtained from the rotational speed of the
各無線機器は、出荷後に定格の周波数ズレ量の値を持ち、データ伝送の安定性を保証するために、受信した信号が、定格の周波数ズレ量の要求を満たすことにより、周波数ズレ量の最大値よりも小さいことが望ましい。また、受けたドップラー効果の影響を小さくさせることにより、周波数ズレ量を小さくさせることが望ましい。 Each wireless device has a value of the rated frequency deviation amount after shipment, and in order to guarantee the stability of data transmission, the received signal satisfies the requirement of the rated frequency deviation amount, so that the maximum frequency deviation amount is reached. It is desirable that it is smaller than the value. Further, it is desirable to reduce the amount of frequency deviation by reducing the influence of the Doppler effect received.
そこで、本実施形態に係るCT架台データ無線通信システムは、CT架台10の回転部110と固定部120との間で無線通信を行うCT架台データ無線通信システムにおいて、取り付けが便利で、体積が小さく、コストが低くて、安定した信号伝送を実現するために、以下のように構成される。本実施形態に係るCT架台データ無線通信システムは、CT架台10の回転部110に取り付けられた無線機器である第1の通信機と、CT架台10の固定部120に取り付けられた無線機器である第2の通信機と、第1の通信機と第2の通信機のうちの一方と電気的に接続され、他方と無線通信を行う複数の拡張アンテナとを備えている。回転部110が取得したデータを第1の通信機が無線信号で送信するときに、第2の通信機が複数の拡張アンテナを受信側のアンテナとして用いる場合、複数の拡張アンテナは、固定部120の内周面の周長を等分するように、固定部120の周面に取り付けられるのが好ましい。一方、第1の通信機が複数の拡張アンテナを送信側のアンテナとして用いる場合、複数の拡張アンテナは、回転部110の外周面の周長を等分するように、回転部110の周面に取り付けられるのが好ましい。
Therefore, the CT pedestal data wireless communication system according to the present embodiment is convenient to install and has a small volume in the CT pedestal data wireless communication system that performs wireless communication between the
また、CT架台データ無線通信システムは、切替部(または選択部ともいう)の機能を実現する切替回路19をさらに備える。切替回路19は、CT架台10の回転部110の回転に伴い、複数の拡張アンテナの中からドップラー効果の影響が小さい拡張アンテナを選択して切り替える。具体的には、例えば、回転部110が取得したデータを第1の通信機が無線信号で送信するときに、第2の通信機が複数の拡張アンテナを受信側のアンテナとして使用する場合、切替回路19は、複数の拡張アンテナのうち、第1の通信機から当該拡張アンテナに向かう方向と第1の通信機の運動方向とがなす角度が最も直角に近い拡張アンテナを選択する。一方、回転部110が取得したデータを第1の通信機が無線信号で送信するときに、第1の通信機が複数の拡張アンテナを送信側のアンテナとして使用する場合、切替回路19は、複数の拡張アンテナのうち、第2の通信機から当該拡張アンテナに向かう方向と拡張アンテナの運動方向とがなす角度が最も直角に近い拡張アンテナを選択する。
Further, the CT gantry data wireless communication system further includes a switching
図2は、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムの構成の一例を示す図である。本実施形態のCT架台データ無線通信システムは、第1の通信機101と、第2の通信機102と、複数の拡張アンテナ103として拡張アンテナ103-1~103-4とを含む。図2には、拡張アンテナ103が4つの場合が例示されているが、拡張アンテナ103の数はこれに限定されておらず、拡張アンテナ103の数を定めるための方法について、後で詳細に説明する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the CT mount data wireless communication system according to the first embodiment. The CT gantry data wireless communication system of the present embodiment includes a
図2に示すように、第1の通信機101は、CT架台10の回転部110に設けられており、第2の通信機102は、CT架台10の固定部120に設けられており、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、等間隔となるように、CT架台10の固定部120の周面に設けられており、ケーブルを介して同様に固定部120に設けられた第2の通信機102と電気的に接続されている。図2に示す例では、CT架台10は、略円筒状に形成された中空のボアを有しており、当該ボアの中心を原点とする極座標系を考えたとき、拡張アンテナ103-1の周方向における位置をπ[rad]とすると、拡張アンテナ103-2の位置はπ/2、拡張アンテナ103-3の位置は0、拡張アンテナ103-4の位置は3π/2(-π/2)の位置に配置される。複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、着脱が容易であって他の部材と干渉しない位置、例えばCT架台10の固定部120の枠に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
また、図2に示すように、第1の通信機101はCT架台10の回転部110の外径に設けられ、アンテナ方向が固定部120側に向けられることが好ましい。回転部110の外径に設けることにより、第1の通信機101とCT架台10の固定部120に設けられた拡張アンテナ103との間の障害物が少なくなり、電磁波の反射を低減することができ、信号伝送の安定性が向上される。
Further, as shown in FIG. 2, it is preferable that the
さらに、電磁放射を避けるために、第2の通信機102は、モータから離れた位置に取り付けられてもよい。
Further, in order to avoid electromagnetic radiation, the
本実施形態では、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、第1の通信機101と第2の通信機102とは独立して設けられており、回転部110の回転角度に伴い、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のいずれかが、第1の通信機101と接続されるアンテナとして使用され、無線信号を受信する。拡張アンテナ103を用いることにより、拡張アンテナ103を用いない場合に比べ、周波数ズレの変動幅を小さくし、周波数ズレ量の最大値を使用される無線機器の定格周波数ズレ量よりも小さくすることで、通信安定性の向上及び伝送レートの確保という効果を奏する。
In the present embodiment, the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are provided independently of the
また、本実施形態では、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、回転部110が取得したデータを第1の通信機101が無線信号で送信するときに、第2の通信機102により受信側のアンテナとして用いられる。具体的には、第1の通信機101及び第2の通信機102は、次のように、無線信号を送受信する。例えば、スキャンが実施される場合、処理回路44からCT架台10の固定部120に設けられた第2の通信機102に制御信号が送信され、CT架台10において、第2の通信機102は、当該制御信号を無線信号により、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のうち、切替回路19により選択された拡張アンテナ103から、回転部110に設けられた第1の通信機101に送信する。CT架台10において、スキャンの実施により、投影データ等のデータが回転部110のX線検出器12により取得される。第1の通信機101は、回転部110が取得したデータを無線信号により送信し、固定部120の第2の通信機102は、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のうち、切替回路19により選択された拡張アンテナ103により、当該無線信号を受信する。そして、第2の通信機102が無線信号として受信したデータは、処理回路44に送信される。ここで、第1の実施形態では、回転部110に設けられた第1の通信機101が、無線信号を、固定部120に設けられた第2の通信機102に送信するときに、第2の通信機102が拡張アンテナ103を受信側のアンテナとして用いる場合を例にして説明する。この場合、切替回路19は、後述のアンテナ切り替え方法により、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のいずれかを選択する。
Further, in the present embodiment, the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are provided by the
ここで、比較例として、以下、図3A~図3Bを参照しながら、拡張アンテナ103を用いない場合の周波数ズレ量を説明する。各図に、実線の円はCT架台10の固定部120を示し、破線の円はCT架台10の回転部110を示し、第1の通信機101はCT架台10の回転部110に取り付けられ、第2の通信機102はCT架台10の固定部120に取り付けられている。実線の矢印は第1の通信機101の運動方向Dmを示し、一点鎖線の矢印は無線信号の伝送方向Dsを示す。後の図4A~図4Gにおいても、同様の符号で示し、重複する説明を省略するが、図3A~図3Dに比べ、図4A~図4Gには、さらに拡張アンテナ103が等間隔となるように固定部120の内周面に取り付けられる場合が例示されている。
Here, as a comparative example, the amount of frequency deviation when the
拡張アンテナ103を用いない場合、回転部110が1周回転する場合、無線信号の伝送方向Dsと第1の通信機101の運動方向Dmとのなす角度θの変化範囲は、0°~180°であり、cosθの値は、-1から1の間で変化することが知られている。
When the
具体的には、図3A~図3Dには、第1の通信機101は第2の通信機102に対して回転する4つの状態が示されている。図3Aにおいて、第1の通信機101は、第2の通信機102とは軸方向に沿って対向する遠端位置に位置し、このとき、無線信号の伝送方向Dsと第1の通信機101の運動方向Dmとのなす角度θが90°であり、cosθが0である。図3Bは、第1の通信機101が第2の通信機102近傍に到達した直後のことを示しており、このとき、無線信号の伝送方向Dsと第1の通信機101の運動方向Dmとのなす角度θが0に近似し、図3Aに比べ、θ角は90°から0°に変化し、cosθは0から1に変化した。図3A~図3Bの過程中に、周波数ズレ量は正である。
Specifically, FIGS. 3A to 3D show four states in which the
図3Cは、第1の通信機101が第2の通信機102近傍から離れる直前のタイミングを示しており、このとき、無線信号の伝送方向Dsと第1の通信機101の運動方向Dmとのなす角度θが180°に近似し、図3Bに比べ、θ角は0°から180°に変化し、cosθは1から-1に変化した。図3Dにおいて、第1の通信機101は図3Aと同一の位置に戻り、このとき、角度θが90°に変化し、図3Cに比べ、θ角は180°から90°に変化し、cosθは-1から0に変化した。図3C~図3Dの過程中に、周波数ズレ量は負である。
FIG. 3C shows the timing immediately before the
これにより、上述のドップラー効果によって生じる周波数ズレの算出式によれば、拡張アンテナ103を用いない場合、周波数ズレ量fは、-V×fc/c~+V×fc/cの間で変化することがわかる。
As a result, according to the calculation formula of the frequency deviation caused by the above-mentioned Doppler effect, the frequency deviation amount f changes between −V × fc / c and + V × fc / c when the
以下、本実施形態におけるアンテナ切り替え方法について、図4及び図5を用いて説明する。まず、図4A~図4Gを参照しながら、拡張アンテナ103を用いる場合の周波数ズレ量の変化、及び回転角度に応じて通信効果のよい拡張アンテナ103を切り替える原理を説明する。
Hereinafter, the antenna switching method in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. First, with reference to FIGS. 4A to 4G, the principle of switching the
以下の説明では、拡張アンテナ103を用い、かつ拡張アンテナ103の数が4本であることを想定したが、ここで、例示された拡張アンテナ103の数は一例にすぎず、信号の安定した伝送を保証するために、拡張アンテナ103の数は、後述する算出式で求められたアンテナの数以上でなければならない。
In the following description, it is assumed that the
4本の拡張アンテナ103として拡張アンテナ103-1~103-4を用いた場合、回転部110が90°回転した場合、無線信号の伝送方向Dsと第1の通信機101の運動方向Dmとのなす角度θの変化範囲は90°~67.5°と112.5°~90°であり、cosθの値は常に0~0.383と-0.383~0との間で変化する。
When the extended antennas 103-1 to 103-4 are used as the four
具体的には、図4A~図4Dには、第1の通信機101が第2の通信機102に対して90°回転した場合が示されている。図4A~図4Dでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4が設けられている時の、第1の通信機101と第2の通信機102と各拡張アンテナ103-1~103-4の相対位置関係が例示されているが、各部材の設置位置は図中に示された位置に限定されていない。図4Aには、4つの拡張アンテナ103-1~103-4において、第1の通信機101の運動方向Dmと拡張アンテナ103-3とのなす角度θが90°、cosθが0、周波数ズレ量が0であり、このとき、拡張アンテナ103-3と第1の通信機101との間の通信効果が最も良いとなる。
Specifically, FIGS. 4A to 4D show a case where the
回転部110が時計回りに45°回転し、かつ第1の通信機101が図4Bに示す位置に到達する直前であれば、4つの拡張アンテナ103-1~103-4において、第1の通信機101の運動方向Dmと拡張アンテナ103-3とのなす角度θが67.5°、cosθが0.383、周波数ズレ量が0.383×V×fc/cであり、このとき、拡張アンテナ103-3と第1の通信機101との間の通信効果が最も良いとなる。
If the
回転部110が時計回りに回転し続けて、図4Bに示す位置から離れた直後であれば、図4Cに示す状態となる。この場合、4つの拡張アンテナ103-1~103-4において、第1の通信機101の運動方向Dmと拡張アンテナ103-4とのなす角度θが112.5°、cosθが-0.383、周波数ズレ量が-0.383×V×fc/cであり、拡張アンテナ103-4と第1の通信機101との間の通信効果が最も良いとなる。回転部110が更に時計回りに回転し続けて、図4Dに示す位置に到達すると、4つの拡張アンテナ103-1~103-4において、第1の通信機101の運動方向Dmと拡張アンテナ103-4とのなす角度θが90°、cosθが0、周波数ズレ量が0であり、このとき、拡張アンテナ103-4と第1の通信機101との間の通信効果が最も良いとなる。
If the
これにより、図4A~図4Dの間に、通信効果の最もよい拡張アンテナ103は、拡張アンテナ103-3から拡張アンテナ103-4に切り替えられる。
As a result, between FIGS. 4A and 4D, the
また、図4E~図4Gは、図4Dに示す位置に対して時計回りに回転し続けていくことを示している。回転部110が、図4Dに示す位置から時計回りに45°回転し、図4Eに示す位置に到達する直前であれば、4つの拡張アンテナ103-1~103-4において、第1の通信機101の運動方向Dmと拡張アンテナ103-4とのなす角度θが67.5°、cosθが0.383、周波数ズレ量が0.383×V×fc/cであり、このとき、拡張アンテナ103-4と第1の通信機101との間の通信効果が最も良いとなる。
Further, FIGS. 4E to 4G show that the rotation continues clockwise with respect to the position shown in FIG. 4D. If the
回転部110が時計回りに回転し続けて、図4Eに示す位置から離れた直後であれば、図4Fに示す状態となる。この場合、4つの拡張アンテナ103-1~103-4において、第1の通信機101の運動方向Dmと拡張アンテナ103-1とのなす角度θが112.5°、cosθが-0.383、周波数ズレ量が-0.383×V×fc/cであり、拡張アンテナ103-1と第1の通信機101との間の通信効果が最も良いとなる。
If the
回転部110が時計回りに回転し続けて、図4Gに示す位置に到達すると、4つの拡張アンテナ103-1~103-4において、第1の通信機101の運動方向Dmと拡張アンテナ103-1とのなす角度θが90°、cosθが0、周波数ズレ量が0であり、このとき、拡張アンテナ103-1と第1の通信機101との間の通信効果が最も良いとなる。
When the
これにより、図4E~図4Gの期間中、通信効果の最もよい拡張アンテナ103は、拡張アンテナ103-4から拡張アンテナ103-1に切り替えられる。
As a result, during the period of FIGS. 4E to 4G, the
4本の拡張アンテナ103-1~103-4を用いる場合、周波数ズレ量fは-0.383×V×fc/c~+0.383×V×fc/cの間で変化し、拡張アンテナ103を用いない場合の-V×fc/c~+V×fc/cに比べ、周波数ズレ量fが低下され、通信効果がよくなる。
When four extended antennas 103-1 to 103-4 are used, the frequency shift amount f changes between −0.383 × V × fc / c to +0.383 × V × fc / c, and the
図5は、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムにおいて、複数の拡張アンテナ103-1~103-4がCT架台10の固定部120側にある場合に、選択される拡張アンテナ103がCT架台10の回転に従って切り替わる状況をテーブルの形で示している。
FIG. 5 shows the
図5では、拡張アンテナ103-1、拡張アンテナ103-2、拡張アンテナ103-3、拡張アンテナ103-4が90°間隔で固定部120の内周に配置されており、第1の通信機101が拡張アンテナ103-2に最も近接する角度位置を0[rad]としている。回転中心から各拡張アンテナ103の受信位置までの距離を等しくr2とし、回転中心から第1の通信機101の送信位置までの距離が常にr1であると仮定している。なお、実際の使用では、一般的に、回転中心から各拡張アンテナ103までの距離が回転中心から第1の通信機101までの距離とほぼ同じであり、即ち、第1の通信機101とある拡張アンテナ103とが同じ角度位置にある場合、両者の距離が近く、両者の間の隙間は無視出来る大きさであるため、図5においては、さらにr1≒r2であるとして記載している。かかる距離r1と距離r2との差が距離r1,r2の大きさに対して無視できない場合であっても、通信対象とする拡張アンテナ103の切り替わる第1の通信機101の角度位置Φはnπ/4(0≦n,n∈Z)と変わらないが、ドップラー効果が無線信号に与える影響は距離r1及び距離r2に依存する。この場合、ドップラー効果の影響を示す上述のcosθは、およそsin(π/4-ξ)/sinξ=r1/r2を満たすsinξとなる。
In FIG. 5, the expansion antenna 103-1, the expansion antenna 103-2, the expansion antenna 103-3, and the expansion antenna 103-4 are arranged on the inner circumference of the fixed
また、図5に示すテーブルでは、第1の通信機101の位置の変化に応じる、第1の通信機101から拡張アンテナ103に向かう方向(無線信号の伝送方向Ds)と第1の通信機101の運動方向Dmとの角度の変化を示しており、また、第1の通信機101が円周上の異なる位置にある場合に選択される拡張アンテナ103を示している。
Further, in the table shown in FIG. 5, the direction from the
具体的には、図5に示すテーブルでは、第1の通信機101の角度位置Φが0、π/4、π/2、3π/4、π、5π/4、3π/2、7π/4、2πの位置で拡張アンテナ103が切り替わることを示しており、図5の斜線部分は、角度が最も直角に近いことを表している。図5から分かるように、第1の通信機101の各角度位置Φにおいて、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のうち、第1の通信機101から当該拡散アンテナ103自体に向かう方向と第1の通信機101の運動方向Dmとがなす角度が最も直角に近い拡張アンテナ103が選択される。
Specifically, in the table shown in FIG. 5, the angular position Φ of the
例えば、第1の通信機101の角度位置Φが0の場合、第1の通信機101から拡張アンテナ103-3に向かう方向と第1の通信機101の運動方向Dmとがなす角度は、図5の斜線部分で示すように、π/2であり、拡張アンテナ103-3が選択される。詳細は前述した図4A~図4Gに示すとおりである。
For example, when the angle position Φ of the
なお、拡張アンテナ103が切り替わる際には、ドップラー効果の大きさの大小関係のみに依存してアンテナが切り替わるが、第1の通信機101が角度位置として例えばΦが0からπ/4に回転した際に、瞬間的なドップラー効果の影響は拡張アンテナ103-3と拡張アンテナ103-4で同等である。この場合、図4B、図4Cに示すように、第1の通信機101の角度位置Φがπ/4に到達した直後のタイミングとπ/4から離れる直前のタイミングとに応じて、拡張アンテナ103-3と拡張アンテナ103-4の切り替えが行われる。
When the
すなわち、図4Bに示すように第1の通信機101の角度位置Φがπ/4に到達した直後のタイミングでは、第1の通信機101から拡張アンテナ103-3に向かう方向と第1の通信機101の運動方向Dmとがなす角度は、図5の斜線部分で示すように、3π/8であり、拡張アンテナ103-3が選択される。また、図4Cに示すように第1の通信機101の角度位置Φがπ/4から離れる直前のタイミングでは、第1の通信機101から拡張アンテナ103-4に向かう方向と第1の通信機101の運動方向Dmとがなす角度は、図5の斜線部分で示すように、5π/8であり、拡張アンテナ103-4が選択される。
That is, as shown in FIG. 4B, at the timing immediately after the angular position Φ of the
以上の説明により、複数本の拡張アンテナ103を用いる場合、第1の通信機101の運動方向Dmと無線信号の伝送方向Dsとのなす角度に応じて通信効果の最適な拡張アンテナ103を切り替えることができ、周波数ズレ量を低下させることができる。
According to the above description, when a plurality of
また、各無線機器の最大周波数ズレ量fdは、その自体が固有するパラメータにより決められたものであり、各無線機器は、出荷後に定格の周波数ズレの値を持つ。データ伝送の安定性を保証するために、無線機器により受信した信号が当該無線機器の周波数ズレ量の要求を満たすこと、すなわち、その周波数ズレ量の最大値よりも小さいことが望ましい。 Further, the maximum frequency deviation amount fd of each wireless device is determined by a parameter unique to itself, and each wireless device has a rated frequency deviation value after shipment. In order to guarantee the stability of data transmission, it is desirable that the signal received by the wireless device satisfies the requirement of the frequency deviation amount of the wireless device, that is, it is smaller than the maximum value of the frequency deviation amount.
また、用いられた拡張アンテナ103の数が多いほど、周波数ズレ量は小さくなることが知られている。
It is also known that the larger the number of
そのため、各無線機器の周波数ズレ量の最大値fdを用いることで、拡張アンテナ103の最小の数が求められる。
Therefore, the minimum number of
以下、図6A~図6Cを参照しながら、拡張アンテナ103の数の算出式の導出方法を説明する。
Hereinafter, a method of deriving the calculation formula for the number of the
図6Aに示すように、回転部110が時計回りに回転すると、それに伴って回転部110に固定された第1の通信機101が時計回りに回転し、それに伴って無線信号の伝送方向Dsと第1の通信機101の運動方向Dmとのなす角度が変化する。図6Aに示す例では、無線信号の伝送方向Dsと第1の通信機101の運動方向Dmとのなす角度θ1が90°であるときに、回転部110が時計回りに約30°及び60°回転した場合、それぞれ、無線信号の伝送方向Dsと第1の通信機101の運動方向Dmとのなす角度をθ2及びθ3とする。この場合、角度θ1、θ2、θ3の関係は、θ1>θ2>θ3となる。
As shown in FIG. 6A, when the
ここで、ドップラー効果によって生じる周波数ズレの算出式において、f=V×fc×cosθ/cによれば、角度θ1~θ3の変換に対応して、cosθが徐々に大きくなることで、信号周波数ズレ量fは徐々に大きくなっていく。角度θ3に対応する周波数ズレ量fは第2の通信機102が受信可能な最大の周波数バラツキ範囲であるとすると、角度θ3は、無線信号の伝送方向Dsと第1の通信機101の運動方向Dmとのなす角度の臨界値θLimit(以下、θLと略す)であると考えられる。角度θ3、つまり角度θLの位置と第1の通信機101の初期位置とのなす中心角がαであるとすると、図6Bに示すように、α=2×(90°-θL)となる。
Here, in the calculation formula of the frequency deviation caused by the Doppler effect, according to f = V × fc × cos θ / c, the signal gradually increases as cos θ increases in response to the conversion of the angles θ 1 to θ 3 . The frequency deviation amount f gradually increases. Assuming that the frequency deviation amount f corresponding to the angle θ 3 is the maximum frequency variation range that can be received by the
図6Cに示すように、第2の通信機102の有効な受信範囲とは、この第2の通信機102に対向する円周上の位置から時計回り方向と反時計回り方向のそれぞれにα度回転する範囲であり、この範囲で送信される信号は、いずれも第2の通信機102により効果的に受信されることができる。これにより、各拡張アンテナ103の有効受信範囲は、2αとなる。
As shown in FIG. 6C, the effective reception range of the
第2の通信機102の受信可能な範囲が全域をカバーできるようにするには、第2の通信機102のアンテナの数を増やす必要があり、また、無線機器の最大周波数ズレ量fdの要求を満たすには、回転部110の移動中に、実際の周波数ズレ量は最大周波数ズレ量fd以下でなければならない。
In order for the receivable range of the
上記要求に対して、必要となる拡張アンテナ103の数Nは、次の式(1)(2)により求められる。
cosθL=fd/(V×fc/c) (1)
N=360°/2α=360°/[4×(90°-θL)]
=90°/(90°-θL) (2)
In response to the above requirement, the required number N of the
cosθ L = fd / (V × fc / c) (1)
N = 360 ° / 2α = 360 ° / [4 × (90 ° −θ L )]
= 90 ° / (90 ° -θ L ) (2)
ただし、cは光速であり、3.0×108m/sであり、Vは第1の通信機101に対する第2の通信機102の移動速度であり、fcは第1の通信機101の信号電磁波の周波数である。θLは信号送信部から送信する無線信号の伝送方向Dsと当該信号送信部の運動方向Dmとのなす角度の臨界値であり、複数の拡張アンテナ103-1~103-4が受信側のアンテナとして用いられている場合、当該信号送信部が第1の通信機101自身である。一方、後述する第2の実施形態のように複数の拡張アンテナ103-1~103-4が送信側のアンテナとして用いられている場合、当該信号送信部が複数の拡張アンテナ103-1~103-4のいずれかである。fdは第2の通信機102が許容する最大周波数ズレ量である。
However, c is the speed of light, which is 3.0 × 108 m / s, V is the moving speed of the
以上、CT架台10において複数の拡張アンテナ103-1~103-4を用いる場合について説明した。複数の拡張アンテナ103-1~103-4を用いることにより、無線機器の周波数ズレの変動幅を小さくすることができる。周波数が変化する範囲は、使用する拡張アンテナ103の数に関わっており、拡張アンテナ103の数が多いほど、周波数ズレの変動量が小さくなる。
The case where a plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are used in the
本実施形態では、拡張アンテナ103の最小の数の算出方法を提供している。第2の通信機102が受信可能な最大の周波数バラツキ範囲に基づいて、無線信号の伝送方向Dsと信号発生器の運動方向Dmとのなす角度の臨界値を求めることにより、拡張アンテナ103の最小の数を算出することができる。
The present embodiment provides a method for calculating the minimum number of
本実施形態を採用することにより、十分な量のアンテナを設けることができ、実際の周波数ズレ量を、使用する無線機器の周波数ズレ量の最大許容値内に収めるようにすることができ、通信安定性の向上及び伝送レートの確保という効果を奏する。 By adopting this embodiment, a sufficient amount of antennas can be provided, the actual frequency deviation amount can be kept within the maximum allowable value of the frequency deviation amount of the wireless device to be used, and communication can be performed. It has the effect of improving stability and ensuring the transmission rate.
以上の説明により、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムは、CT架台10の回転部110に取り付けられた無線機器である第1の通信機101と、CT架台10の固定部120に取り付けられた無線機器である第2の通信機102と、第1の通信機101と第2の通信機102のうちの一方と電気的に接続され、他方と無線通信を行う複数の拡張アンテナ103-1~103-4とを備え、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、固定部120の周面に取り付けられている。
According to the above description, the CT pedestal data wireless communication system according to the first embodiment has the
これにより、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、光伝送方式及び容量誘導伝送方式に比べ、取り付けが便利で、体積が小さく、コストが低いなどの効果が実現可能となる。また、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムによれば、複数の拡張アンテナ103-1~103-4が固定部120の周面に設けられており、回転部110の回転に伴い、複数の拡張アンテナ103-1~103-4において通信効果の最適な拡張アンテナ103が自由に切り替えられ、無線信号を送信する信号送信側の無線機器である第1の通信機101と、無線信号を受信する信号受信側の無線機器である第2の通信機102との間でデータを伝送することができることで、安定した信号伝送が実現可能となる。
As a result, in the CT pedestal data wireless communication system according to the first embodiment, effects such as convenient installation, small volume, and low cost can be realized as compared with the optical transmission method and the capacity induction transmission method. Further, according to the CT pedestal data wireless communication system according to the first embodiment, a plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are provided on the peripheral surface of the fixed
また、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、固定部120に取り付けられ、第2の通信機102と電気的に接続されており、当該CT架台データ無線通信システムは、CT架台10の回転する角度に応じて、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のいずれかを、第1の通信機101から無線信号を受信する受信側のアンテナとして切り替える切替部をさらに有する。
Further, in the CT frame data wireless communication system according to the first embodiment, the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are attached to the fixed
また、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、固定部120に取り付けられ、第2の通信機102と電気的に接続されており、当該CT架台データ無線通信システムは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のうち、第1の通信機101から当該拡張アンテナ103に向かう方向と、第1の通信機101の運動方向Dmとがなす角度が最も90°に近い拡張アンテナ103を選択する選択部をさらに有する。このように、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、選択部や切替部の機能を実現する切替回路19は、CT架台10の回転部110の回転に伴い、複数の拡張アンテナ103-1~103-4の中からドップラー効果の影響が小さい拡張アンテナ103を選択して切り替える。
Further, in the CT frame data wireless communication system according to the first embodiment, the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are attached to the fixed
これにより、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4が第2の通信機102側に取り付けられ、第2の通信機102側のアンテナとして用いられており、回転部110の回転角度に応じて最適な通信位置にある拡張アンテナ103を切り替えることで、安定した信号伝送が実現可能となる。
As a result, in the CT mount data wireless communication system according to the first embodiment, a plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are attached to the
また、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、固定部120の周面における周長を略等分する位置に取り付けられている。これにより、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、ドップラー効果の影響を避けた場合、複数の拡張アンテナ103-1~103-4を周面における周長を略等分する位置に取り付けられれば良い。この場合、簡単な方法で拡張アンテナ103の設置位置を決めることができる。
Further, in the CT pedestal data wireless communication system according to the first embodiment, the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are attached at positions that substantially divide the peripheral length on the peripheral surface of the fixed
また、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、第2の通信機102が受信可能な最大の周波数バラツキ範囲に基づいて、信号送信部から送信する無線信号の伝送方向Dsと当該信号送信部の運動方向Dmとのなす角度の臨界値が求められる。これにより、拡張アンテナ103の最小の数が算出され、最小数量の複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、固定部120内周面に等間隔で設けられ、拡張アンテナ103の数Nは、上述の算出式(1)(2)で算出して得られる。このように、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、第2の通信機102が受信可能な最大の周波数バラツキを満たす最小のアンテナ数が算出され、安定した信号伝送が可能となる。
Further, in the CT gantry data wireless communication system according to the first embodiment, the transmission direction Ds of the wireless signal transmitted from the signal transmission unit and the said are based on the maximum frequency variation range that can be received by the
また、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、第1の通信機101は、回転部110の外径に取り付けられている。これにより、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、第1の通信機101と固定部120との間に障害物がなく、信号が干渉されて通信効率が低下してしまうことを避けることが可能となる。
Further, in the CT frame data wireless communication system according to the first embodiment, the
また、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、固定部120の枠に設けられている。これにより、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、着脱が容易であって、他の部材と干渉しない位置に設けられている。
Further, in the CT frame data wireless communication system according to the first embodiment, the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are provided in the frame of the fixed
また、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、第2の通信機102は、モータから離れた位置に設けられている。これにより、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、第2の通信機102はモータからの電磁波干渉を受けにくくなる。
Further, in the CT frame data wireless communication system according to the first embodiment, the
また、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムは、CT架台10やX線CT装置1に関するものであり、上述のCT架台データ無線通信システムを有する。これにより、第1の実施形態では、信号伝送が安定したCT架台10やX線CT装置1が実現可能となる。
Further, the CT pedestal data wireless communication system according to the first embodiment relates to the
なお、第1の実施形態では、回転部110に設けられた第1の通信機101が、無線信号を、固定部120に設けられた第2の通信機102に送信するときに、第2の通信機102が拡張アンテナ103を受信側のアンテナとして用いる場合、切替回路19が、上述のアンテナ切り替え方法により、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のいずれかを選択しているが、これに限定されない。例えば、第1の実施形態では、固定部120に設けられた第2の通信機102が、無線信号を、回転部110に設けられた第1の通信機101に送信するときに、第2の通信機102が拡張アンテナ103を送信側のアンテナとして用いる場合でも、切替回路19は、上述のアンテナ切り替え方法により、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のいずれかを選択する。
In the first embodiment, when the
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、CT架台データ無線通信システムは、第1の通信機101と、第2の通信機102と、複数の拡張アンテナ103-1~103-4とを備え、第1の通信機101は回転部110の外径に設けられており、複数の拡張アンテナ103-1~103-4と第2の通信機102とは、共に固定部120に設けられ且つ互いに電気的に接続されており、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、固定部120の内周面に等間隔で設けられており、信号受信側のアンテナとして機能し、無線の方式により第1の通信機101から無線信号を受信する。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the CT gantry data wireless communication system includes a
第2の実施形態のCT架台データ無線通信システムにおいても、第1の実施形態と同様に、第1の通信機101と、第2の通信機102と、複数の拡張アンテナ103-1~103-4とを備え、第1の通信機101は回転部110に設けられており、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は等間隔で設けられている。
Also in the CT gantry data wireless communication system of the second embodiment, as in the first embodiment, the
ここで、第2の実施形態では、第1の実施形態と比べて、複数の拡張アンテナ103-1~103-4と第1の通信機101とは、共に回転部110に設けられ且つ互いに電気的に接続されている点で異なる。また、第2の実施形態では、第1の実施形態と比べて、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、回転部110が取得したデータを第1の通信機101が無線信号で送信するときに、第1の通信機101により送信側のアンテナとして用いられる点で異なる。具体的には、第1の通信機101及び第2の通信機102は、次のように、無線信号を送受信する。例えば、スキャンが実施される場合、処理回路44からCT架台10の固定部120に設けられた第2の通信機102に制御信号が送信され、CT架台10において、第2の通信機102は、当該制御信号を無線信号により送信し、回転部110に設けられた第1の通信機101は、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のうち、切替回路19により選択された拡張アンテナ103により、当該無線信号を受信する。CT架台10において、スキャンの実施により、投影データ等のデータが回転部110のX線検出器12により取得される。第1の通信機101は、回転部110が取得したデータを無線信号により、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のうち、切替回路19により選択された拡張アンテナ103から、固定部120の第2の通信機102に送信する。そして、第2の通信機102が無線信号として受信したデータは、処理回路44に送信される。ここで、第2の実施形態では、回転部110に設けられた第1の通信機101が、無線信号を、固定部120に設けられた第2の通信機102に送信するときに、第1の通信機101が拡張アンテナ103を送信側のアンテナとして用いる場合を例にして説明する。この場合、切替回路19は、上述のアンテナ切り替え方法により、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のいずれかを選択する。
Here, in the second embodiment, as compared with the first embodiment, the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 and the
具体的には、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は信号送信部として、無線信号が複数の拡張アンテナ103-1~103-4のうちの1つの拡張アンテナ103から第2の通信機102に伝送され、cosθL=fd/(V×fc/c)における臨界値θLは、1つの拡張アンテナ103から送信した無線信号の伝送方向Dsと当該1つの拡張アンテナ103の運動方向Dmとに基づいて求められる。
Specifically, the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are signal transmitters, and the radio signal is a second communication device from the
本実施形態では、複数の拡張アンテナ103-1~103-4が信号送信側のアンテナとして第1の通信機101とともに回転部110に設けられており、この場合、回転部110における第1の通信機101の位置は限定されていないが、障害物を減少して、良好な伝送効果を得るために、複数の拡張アンテナ103-1~103-4が回転部110の外径、つまり外周面に取り付けられることが好ましい。
In the present embodiment, a plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are provided in the
第2の実施形態によっても、十分な量のアンテナを設けることができ、実際の周波数ズレ量を、使用する無線機器の周波数ズレ量の最大許容値内に収めることができ、通信安定性の向上及び伝送レートの確保という効果を奏する。 Also in the second embodiment, a sufficient amount of antennas can be provided, the actual frequency deviation amount can be kept within the maximum allowable value of the frequency deviation amount of the wireless device to be used, and the communication stability is improved. And it has the effect of securing the transmission rate.
上述の実施例において、N個の拡張アンテナ103-i(i=1,2, ・・・ N)を回転部110の外周/固定部120の内周(の周長)を等分する位置に配置する場合、各拡張アンテナ103が配置される位置は、CT架台10のボアの中心を原点とする極座標系で2π×(i-1)/Nとなる。
In the above embodiment, the N extended antennas 103-i (i = 1, 2, ... N) are positioned at positions that equally divide the outer circumference of the
以上の説明により、第2の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムは、CT架台10の回転部110に取り付けられた無線機器である第1の通信機101と、CT架台10の固定部120に取り付けられた無線機器である第2の通信機102と、第1の通信機101と第2の通信機102のうちの一方と電気的に接続され、他方と無線通信を行う複数の拡張アンテナ103-1~103-4とを備え、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、回転部110の周面に取り付けられている。
According to the above description, the CT pedestal data wireless communication system according to the second embodiment has the
これにより、第2の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、光伝送方式及び容量誘導伝送方式に比べ、取り付けが便利で、体積が小さく、コストが低いなどの効果が実現可能となる。また、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムによれば、複数の拡張アンテナ103-1~103-4が回転部110の周面に設けられており、回転部110の回転に伴い、複数の拡張アンテナ103-1~103-4において通信効果の最適な拡張アンテナ103が自由に切り替えられ、無線信号を送信する信号送信側の無線機器である第1の通信機101と、無線信号を受信する信号受信側の無線機器である第2の通信機102との間でデータを伝送することができ、安定した信号伝送が実現可能となる。
As a result, in the CT pedestal data wireless communication system according to the second embodiment, effects such as convenient installation, small volume, and low cost can be realized as compared with the optical transmission method and the capacity induction transmission method. Further, according to the CT pedestal data wireless communication system according to the first embodiment, a plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are provided on the peripheral surface of the
また、第2の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4が回転部110に取り付けられ、第1の通信機101と電気的に接続されており、当該CT架台データ無線通信システムは、CT架台10の回転する角度に応じて、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のいずれかを、第2の通信機102へ無線信号を送信する送信側のアンテナとして切り替える切替部をさらに有する。
Further, in the CT frame data wireless communication system according to the second embodiment, a plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are attached to the
また、第2の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は回転部110に取り付けられ、第1の通信機101と電気的に接続されており、CT架台データ無線通信システムは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のうち、第2の通信機102から当該拡張アンテナ103に向かう方向と、拡張アンテナ103の運動方向Dmとがなす角度が最も90°に近い拡張アンテナ103を選択する選択部をさらに有する。このように、第2の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、選択部や切替部の機能を実現する切替回路19は、CT架台10の回転部110の回転に伴い、複数の拡張アンテナ103-1~103-4の中からドップラー効果の影響が小さい拡張アンテナ103を選択して切り替える。
Further, in the CT frame data wireless communication system according to the second embodiment, the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are attached to the
これにより、第2の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4が第1の通信機101側に取り付けられ、第1の通信機101側のアンテナとして用いられており、回転部110の回転角度に応じて最適な通信位置にある拡張アンテナ103を切り替えることで、安定した信号伝送が実現可能となる。
As a result, in the CT mount data wireless communication system according to the second embodiment, a plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are attached to the
また、第2の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、回転部110の周面における周長を略等分する位置に取り付けられている。これにより、第1の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、ドップラー効果の影響を避けた場合、複数の拡張アンテナ103-1~103-4を周面における周長を略等分する位置に取り付けられれば良い。この場合、簡単な方法で拡張アンテナ103の設置位置を決めることができる。
Further, in the CT pedestal data wireless communication system according to the second embodiment, the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are attached at positions that substantially divide the peripheral length on the peripheral surface of the
また、第2の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、第2の通信機102が受信可能な最大の周波数バラツキ範囲に基づいて、信号送信部から送信する無線信号の伝送方向Dsと当該信号送信部の運動方向Dmとのなす角度の臨界値が求められる。これにより、拡張アンテナ103の最小の数が算出され、最小数量の複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、回転部110の内周面に等間隔で設けられ、拡張アンテナ103の数Nは、上述の算出式(1)(2)で算出して得られる。このように、第2の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、第2の通信機102が受信可能な最大の周波数バラツキを満たす最小のアンテナ数が算出され、安定した信号伝送が可能となる。
Further, in the CT gantry data wireless communication system according to the second embodiment, the transmission direction Ds of the wireless signal transmitted from the signal transmission unit and the said are based on the maximum frequency variation range that can be received by the
また、第2の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4は、回転部110の外径に取り付けられている。これにより、第2の実施形態に係るCT架台データ無線通信システムでは、複数の拡張アンテナ103-1~103-4と固定部120との間に障害物がなく、信号が干渉されて通信効率が低下してしまうことを避けることが可能となる。
Further, in the CT frame data wireless communication system according to the second embodiment, the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are attached to the outer diameter of the
なお、第2の実施形態では、回転部110に設けられた第1の通信機101が、無線信号を、固定部120に設けられた第2の通信機102に送信するときに、第1の通信機101が拡張アンテナ103を送信側のアンテナとして用いる場合、切替回路19が、上述のアンテナ切り替え方法により、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のいずれかを選択しているが、これに限定されない。例えば、第2の実施形態では、固定部120に設けられた第2の通信機102が、無線信号を、回転部110に設けられた第1の通信機101に送信するときに、第1の通信機101が拡張アンテナ103を受信側のアンテナとして用いる場合でも、切替回路19は、上述のアンテナ切り替え方法により、複数の拡張アンテナ103-1~103-4のいずれかを選択する。
In the second embodiment, when the
(第3の実施形態)
第1の実施形態及び第2の実施形態では、回転部110の外周/固定部120の内周(の周長)を等分するように複数の拡張アンテナ103-1~103-4を設定する場合について説明した。
(Third embodiment)
In the first embodiment and the second embodiment, a plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 are set so as to equally divide the outer circumference of the
ただし、干渉源や障害物などの影響により、上述の式(1)(2)で算出された複数の拡張アンテナ103-1~103-4が円周上に平均的に分布することが保証されない場合がある。したがって、ドップラー効果の影響を避ける場合には、複数の拡張アンテナ103-1~103-4を非等分的に設定することもできる。 However, due to the influence of interference sources and obstacles, it is not guaranteed that the plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 calculated by the above equations (1) and (2) are evenly distributed on the circumference. In some cases. Therefore, in order to avoid the influence of the Doppler effect, a plurality of extended antennas 103-1 to 103-4 can be set non-equally.
第3の実施形態と第1の実施形態/第2の実施形態との相違点は、複数の拡張アンテナ103が回転部110の外周/固定部120の内周(の周長)に非等分的に設けられていることにある。
The difference between the third embodiment and the first embodiment / the second embodiment is that the plurality of
一例として、ドップラー効果の影響によると、各拡張アンテナ103の最大使用範囲は図7Aに示すように90°であるとすると、少なくとも4つの拡張アンテナ103-1~103-4を介して各拡張アンテナ103の有効範囲を90°にする場合のみ、データの安定した伝送が保証される。よって、ある拡張アンテナ103が実際の状況によっては、隣接する拡張アンテナ103と90°の差がある位置に配置できない場合、拡張アンテナ103の数を増やすことができる。例えば、図7Bに示すように、6つの拡張アンテナ103-1~103-6のうち、隣接する2つの拡張アンテナ103の間の角度が90°以下であることを保証すれば良い。隣接する拡張アンテナ103がなす角度は等しい必要はない。
As an example, according to the influence of the Doppler effect, assuming that the maximum usage range of each
上述の実施形態では、回転部110の回転により生ずるドップラー効果の影響のみを考慮して通信対象とする拡張アンテナ103を選択する例を示したが、実施形態の例はこれに限らない。無線通信の品質に影響を与える要素はドップラー以外にもノイズ源や送信-受信間距離等々その他の要素の影響を受ける。ドップラー効果以外の影響を考慮する場合、ドップラー効果の影響はあくまで一要素であり、総合的に判断される。例えば寝台上に載置された扁平な楕円形状を有する被検体による通信阻害等を考慮して、拡張アンテナ103を角度位置Φ=π/4に到達する前に拡張アンテナ103-3から拡張アンテナ103-4に切り替えるなどとしてもよい。あるいは、被検体自身に埋め込まれた機器等がノイズ源となっている等の場合には、第1の通信機101から各拡張アンテナ103に至る経路中にノイズ源となる被検体自身に埋め込まれた機器がある場合には当該拡張アンテナ103を選択の対象から除外し、残りの拡張アンテナ103の中からドップラー効果の影響を考慮して拡張アンテナ103を選ぶこととしてもよい。
In the above-described embodiment, an example of selecting the
なお、上述の実施形態では、切替回路19は、CT架台10に設けられているが、これに限定されず、例えば、選択部や切替部としての切替回路19の機能は、コンソール装置40に設けられてもよい。例えば、コンソール装置40において、処理回路44は、更に、選択部や切替部の機能である切替機能を実行する。具体的には、処理回路44は、メモリ41からプログラムを読み出して切替機能を実行する。切替機能は、CT架台10の回転部110の回転に伴い、複数の拡張アンテナ103の中からドップラー効果の影響が小さい拡張アンテナ103を選択して切り替える。
In the above-described embodiment, the switching
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、取り付けが便利で、体積が小さく、コストが低くて、安定した信号伝送を実現することができる。 According to at least one embodiment described above, the mounting is convenient, the volume is small, the cost is low, and stable signal transmission can be realized.
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例示したもののみであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments have been described, these embodiments are merely exemplary and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
10 架台装置(CT架台)
101 第1の通信機
102 第2の通信機
103 拡張アンテナ
110 回転フレーム(回転部)
120 固定フレーム(固定部)
10 Mount device (CT mount)
101
120 Fixed frame (fixed part)
Claims (13)
前記CT架台の固定部に取り付けられた無線機器である第2の通信機と、
前記第1の通信機と前記第2の通信機のうちの一方と電気的に接続され、他方と無線通信を行う複数の拡張アンテナとを備え、
前記複数の拡張アンテナは、前記回転部または前記固定部の周面に取り付けられている
CT架台データ無線通信システム。 The first communication device, which is a wireless device attached to the rotating part of the CT frame,
A second communication device, which is a wireless device attached to the fixed portion of the CT frame, and
It is provided with a plurality of extended antennas that are electrically connected to one of the first communication device and the second communication device and that perform wireless communication with the other.
The plurality of extended antennas are a CT pedestal data wireless communication system attached to the peripheral surface of the rotating portion or the fixed portion.
前記CT架台の回転する角度に応じて、前記複数の拡張アンテナのいずれかを、前記第1の通信機から無線信号を受信する受信側のアンテナとして切り替える切替部をさらに有する
請求項1に記載のCT架台データ無線通信システム。 The plurality of extended antennas are attached to the fixed portion and electrically connected to the second communication device.
The first aspect of claim 1, further comprising a switching unit that switches any of the plurality of extended antennas as a receiving side antenna for receiving a radio signal from the first communication device according to the rotation angle of the CT frame. CT mount data wireless communication system.
前記複数の拡張アンテナのうち、前記第1の通信機から当該拡張アンテナに向かう方向と、前記第1の通信機の運動方向とがなす角度が最も直角に近い拡張アンテナを選択する選択部をさらに有する
請求項1に記載のCT架台データ無線通信システム。 The plurality of extended antennas are attached to the fixed portion and electrically connected to the second communication device.
Among the plurality of expansion antennas, a selection unit for selecting an expansion antenna whose angle between the direction from the first communication device toward the expansion antenna and the movement direction of the first communication device is the closest to a right angle is further selected. The CT mount data wireless communication system according to claim 1.
前記CT架台の回転する角度に応じて、前記複数の拡張アンテナのいずれかを、前記第2の通信機へ無線信号を送信する送信側のアンテナとして切り替える切替部をさらに有する
請求項1に記載のCT架台データ無線通信システム。 The plurality of extended antennas are attached to the rotating portion and electrically connected to the first communication device.
The first aspect of claim 1, further comprising a switching unit that switches any of the plurality of extended antennas as a transmitting side antenna for transmitting a radio signal to the second communication device according to the rotation angle of the CT frame. CT mount data wireless communication system.
前記複数の拡張アンテナのうち、前記第2の通信機から当該拡張アンテナに向かう方向と、前記拡張アンテナの運動方向とがなす角度が最も直角に近い拡張アンテナを選択する選択部をさらに有する
請求項1に記載のCT架台データ無線通信システム。 The plurality of extended antennas are attached to the rotating portion and electrically connected to the first communication device.
A claim further comprising a selection unit for selecting an expansion antenna having an angle formed by the direction from the second communication device toward the expansion antenna and the movement direction of the expansion antenna closest to a right angle among the plurality of expansion antennas. The CT mount data wireless communication system according to 1.
請求項1に記載のCT架台データ通信システム。 The CT mount data communication system according to claim 1, wherein the plurality of extended antennas are attached at positions where the peripheral lengths of the rotating portion or the fixed portion are substantially equally divided.
前記拡張アンテナの数Nは、下記の算出式(1)及び(2)で算出して得られ、
cosθL=fd/(V×fc/c) (1)
N=90°/(90°-θL) (2)
ただし、cは光速であり、3.0×108m/sであり、Vは前記第1の通信機に対する前記第2の通信機の移動速度であり、fcは前記第1の通信機の信号電磁波の周波数であり、θLは前記信号送信部から送信する無線信号の伝送方向と前記信号送信部の運動方向とのなす角度の臨界値であり、前記複数の拡張アンテナが送信側のアンテナとして用いられている場合、前記信号送信部が複数の拡張アンテナのいずれかであり、前記複数の拡張アンテナが受信側のアンテナとして用いられている場合、前記信号送信部が前記第1の通信機であり、fdは前記第2の通信機が許容する最大周波数ズレ量である
請求項1~6のいずれか1つに記載のCT架台データ無線通信システム。 Based on the maximum frequency variation range that can be received by the second communication device, the critical value of the angle between the transmission direction of the radio signal transmitted from the signal transmission unit and the motion direction of the signal transmission unit is obtained. , The minimum number of the expansion antennas is calculated, and the minimum number of the plurality of expansion antennas are provided at equal intervals on the inner peripheral surface of the fixed portion or the rotating portion.
The number N of the extended antennas is calculated and obtained by the following calculation formulas (1) and (2).
cosθ L = fd / (V × fc / c) (1)
N = 90 ° / (90 ° -θ L ) (2)
However, c is the optical speed, which is 3.0 × 108 m / s, V is the moving speed of the second communication device with respect to the first communication device, and fc is the moving speed of the first communication device. It is the frequency of the signal electromagnetic wave, θ L is a critical value of the angle formed by the transmission direction of the radio signal transmitted from the signal transmission unit and the motion direction of the signal transmission unit, and the plurality of extended antennas are antennas on the transmission side. When the signal transmitting unit is one of a plurality of extended antennas and the plurality of extended antennas are used as receiving antennas, the signal transmitting unit is the first communication device. The CT pedestal data wireless communication system according to any one of claims 1 to 6, wherein fd is the maximum frequency deviation amount allowed by the second communication device.
請求項2または3に記載のCT架台データ無線通信システム。 The CT mount data wireless communication system according to claim 2 or 3, wherein the first communication device is attached to the outer diameter of the rotating portion.
請求項2または3に記載のCT架台データ無線通信システム。 The CT mount data wireless communication system according to claim 2 or 3, wherein the plurality of extended antennas are provided in a frame of the fixed portion.
請求項4または5に記載のCT架台データ無線通信システム。 The CT mount data wireless communication system according to claim 4 or 5, wherein the plurality of extended antennas are attached to the outer diameter of the rotating portion.
請求項1に記載のCT架台データ無線通信システム。 The CT frame data wireless communication system according to claim 1, wherein the second communication device is provided at a position away from the motor.
CT架台。 The CT pedestal having the CT pedestal data wireless communication system according to any one of claims 1 to 11.
X線CT装置。 An X-ray CT apparatus having the CT mount data wireless communication system according to any one of claims 1 to 11.
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