JP2022179801A - 医療機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】シリアルデータの誤送信を良好に検出すること。【解決手段】医療機器は、２次回路１２と患者回路１３とを電気的に絶縁するとともに互いに接続する第１絶縁デバイス１４を有し、２次回路１２から出力されたシリアルデータを患者回路１３に伝送する第１データ伝送路Ｌ１と、２次回路１２と患者回路１３とを電気的に絶縁するとともに互いに接続する第２絶縁デバイス１４を有し、第１データ伝送路Ｌ１を介して２次回路１２から患者回路１３に伝送されたシリアルデータを２次回路１２に帰還する第２データ伝送路Ｌ２と、２次回路１２に設けられ、２次回路１２から出力されるシリアルデータと、２次回路１２に帰還されたシリアルデータとを比較する比較判定部１２４とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、医療機器に関する。
従来、被検体を撮像する電子スコープ等の撮像装置を備えた医療機器において、患者回路及び２次回路を有する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の技術では、フォトカプラや高周波トランス等の絶縁デバイスを用いて、２次回路と患者回路とを電気的に絶縁するとともに互いに接続している。
特開平２－１９３６３４号公報
ところで、２次回路により患者回路を制御する場合には、シリアル通信を用いることが考えられる。このようにシリアル通信を用いた場合において、２次回路から絶縁デバイスを介して患者回路にシリアルデータを送信した際に、当該絶縁デバイスに対する外乱の影響により、当該シリアルデータにノイズが重畳すると、以下の問題が生じる。
患者回路が受信したシリアルデータは、異なるシリアルデータになっている（ノイズにより制御内容（処理内容）を示すデータ等が異なる内容になっている）虞がある。言い換えれば、２次回路から患者回路に対するシリアルデータの誤送信が生じている虞がある。そして、当該誤送信が生じている場合には、患者回路は、２次回路が意図しない動作を行い、最悪の場合には、当該患者回路を構成する電子部品が故障してしまう虞がある。
また、２次回路から患者回路に対するシリアルデータの誤送信を検出する方法として、以下の方法が考えられる。
２次回路は、患者回路がシリアルデータを受信した後、当該患者回路に対して、当該シリアルデータの読み出し要求を行う。この後、患者回路は、当該読み出し要求に応じて、受信したシリアルデータを読み出し、当該読み出したシリアルデータを２次回路に送信する。そして、２次回路は、患者回路に送信したシリアルデータと、当該患者回路から送信されたシリアルデータとを比較し、誤送信が生じているか否かを判定する。
しかしながら、上述した方法では、読み出し要求を行うことで送信したシリアルデータを帰還させる必要があり、誤送信が生じているか否かの判定に遅延が生じてしまう。そして、誤送信が生じている場合には、当該遅延により、患者回路は、当該判定の前に、２次回路が意図しない動作を行い、最悪の場合には、当該患者回路を構成する電子部品が故障してしまう虞がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シリアルデータの誤送信を良好に検出することができる医療機器を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る医療機器は、２次回路と患者回路とを電気的に絶縁するとともに互いに接続する第１絶縁デバイスを有し、当該２次回路から出力されたシリアルデータを当該患者回路に伝送する第１データ伝送路と、前記２次回路と前記患者回路とを電気的に絶縁するとともに互いに接続する第２絶縁デバイスを有し、前記第１データ伝送路を介して当該２次回路から当該患者回路に伝送された前記シリアルデータを当該２次回路に帰還する第２データ伝送路と、前記２次回路に設けられ、当該２次回路から出力される前記シリアルデータと、当該２次回路に帰還された前記シリアルデータとを比較する比較判定部とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、前記患者回路は、前記第１データ伝送路を介して前記２次回路から伝送された同一の前記シリアルデータをそれぞれ受信する複数の処理部を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、前記第１データ伝送路は、Ｉ２Ｃ規格のデータ伝送路であることを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、前記複数の処理部は、シリアルパラレル変換器を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、前記複数の処理部は、ＡＤコンバータを含むことを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、前記第１絶縁デバイス及び前記第２絶縁デバイスは、同一の絶縁デバイスであり、前記第１データ伝送路及び前記第２データ伝送路は、共通の絶縁デバイスを有することを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、前記第１データ伝送路を介して前記２次回路から前記患者回路に伝送された前記シリアルデータを取り込み、当該取り込んだシリアルデータを前記比較判定部に出力するデータ取込部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、前記データ取込部は、前記２次回路に設けられ、前記第１データ伝送路を介して前記２次回路から前記患者回路に伝送された前記シリアルデータを、前記第２データ伝送路を介して取り込み、当該取り込んだシリアルデータを前記比較判定部に出力することを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、被検体を撮像して画像信号を出力する撮像装置と、前記撮像装置が着脱自在に接続され、当該撮像装置からの前記画像信号を処理する画像処理装置とをさらに備え、前記撮像装置は、前記患者回路の一部を構成する第１患者回路部を備え、前記画像処理部は、前記患者回路の一部を構成し、前記撮像装置が前記画像処理装置に接続することで前記第１患者回路に電気的に接続する第２患者回路部と、前記２次回路とを備えることを特徴とする。
本発明に係る医療機器によれば、シリアルデータの誤送信を良好に検出することができる、という効果を奏する。
図１は、本実施の形態１に係る内視鏡装置の概略構成を示す図である。 図２は、内視鏡装置における２次回路及び患者回路を説明する図である。 図３は、２次回路による患者回路の制御構造を示すブロック図である。 図４は、本実施の形態２に係る２次回路による患者回路の制御構造を示すブロック図である。 図５は、本実施の形態３に係る２次回路による患者回路の制御構造を示すブロック図である。 図６は、データ判定部による誤送信の判定方法を説明する図である。
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
（実施の形態１）
〔内視鏡装置の概略構成〕
図１は、本実施の形態１に係る内視鏡装置１の概略構成を示す図である。
内視鏡装置１は、本発明に係る医療機器に相当する。この内視鏡装置１は、医療分野において用いられ、生体内等の被検体を観察する装置である。この内視鏡装置１は、図１に示すように、挿入部２と、光源装置３と、ライトガイド４と、カメラヘッド５と、第１伝送ケーブル６と、表示装置７と、第２伝送ケーブル８と、制御装置９と、第３伝送ケーブル１０とを備える。
本実施の形態１では、挿入部２は、硬性内視鏡で構成されている。すなわち、挿入部２は、全体が硬質、または一部が軟質で他の部分が硬質である細長形状を有し、生体内に挿入される。この挿入部２内には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する光学系が設けられている。
光源装置３は、ライトガイド４の一端が接続され、制御装置９による制御の下、当該ライトガイド４の一端に生体内を照明する照明光を供給する。なお、本実施の形態１では、光源装置３は、制御装置９とは別体で構成されているが、これに限らず、当該制御装置９内部に設けられた構成を採用しても構わない。
ライトガイド４は、一端が光源装置３に着脱自在に接続されるとともに、他端が挿入部２に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド４は、光源装置３から供給された光を一端から他端に伝達し、挿入部２に供給する。挿入部２に供給された光は、当該挿入部２の先端から出射され、生体内に照射される。生体内に照射され、当該生体内で反射された光（被写体像）は、挿入部２内の光学系により集光される。
カメラヘッド５は、挿入部２の基端（接眼部２ａ（図１））に着脱自在に接続される。そして、カメラヘッド５は、制御装置９による制御の下、挿入部２にて集光された被写体像を撮像し、当該撮像による画像信号（ＲＡＷ信号）を出力する。本実施の形態１では、当該画像信号は、４Ｋ以上の画像信号である。
第１伝送ケーブル６は、両端にコネクタＣＮ１，ＣＮ２（図１）を有し、一端のコネクタＣＮ１が制御装置９に着脱自在に接続され、他端のコネクタＣＮ２がカメラヘッド５に着脱自在に接続される。そして、第１伝送ケーブル６は、カメラヘッド５から出力される画像信号を制御装置９に伝送するとともに、制御装置９から出力される制御信号、同期信号、クロック信号、及び駆動用電力等をカメラヘッド５にそれぞれ伝送する。
なお、第１伝送ケーブル６を介したカメラヘッド５から制御装置９への画像信号の伝送は、当該画像信号を光信号で伝送してもよく、あるいは、電気信号で伝送しても構わない。第１伝送ケーブル６を介した制御装置９からカメラヘッド５への制御信号、同期信号、クロック信号の伝送も同様である。
以上説明した挿入部２、カメラヘッド５、及び第１伝送ケーブル６は、本発明に係る撮像装置１１（図１）に相当する。
制御装置９は、本発明に係る画像処理装置に相当する。この制御装置９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含んで構成され、光源装置３、カメラヘッド５、及び表示装置７の動作を統括的に制御する。
具体的に、制御装置９は、第１伝送ケーブル６を介してカメラヘッド５から取得した画像信号に対して所定の処理を施すことで映像信号を生成し、第２伝送ケーブル８を介して当該映像信号を表示装置７に出力する。そして、表示装置７は、当該映像信号に基づく画像を表示する。また、制御装置９は、第１，第３伝送ケーブル６，１０を介して、カメラヘッド５や光源装置３に対して制御信号等を出力する。
第３伝送ケーブル１０は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第３伝送ケーブル１０は、制御装置９からの制御信号を光源装置３に伝送する。
〔２次回路及び患者回路について〕
図２は、内視鏡装置１における２次回路１２及び患者回路１３を説明する図である。
２次回路１２は、制御装置９内に設けられ、保護接地されている。この２次回路１２としては、例えば、カメラヘッド５から取得した画像信号に対して所定の処理を施す信号処理部（図示略）や、患者回路１３を制御する制御部１２１（図３参照）等を例示することができる。なお、制御部１２１の構成については後述する。
患者回路１３は、撮像装置１１が生体内に接触した際に当該生体自体がその回路の一部となる電気回路であって、保護接地されていないフローティング回路である。この患者回路１３は、２次回路１２に対して電気的に絶縁されている。また、２次回路１２と患者回路１３とは、絶縁デバイス１４にて接続されている。
そして、患者回路１３は、図２に示すように、撮像装置１１に設けられた第１患者回路部１３１と、制御装置９内に設けられ、制御装置９に対して撮像装置１１が接続された際に第１患者回路部１３１に電気的に接続する第２患者回路部１３２とを備える。
第１患者回路部１３１としては、挿入部２にて集光された被写体像を撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子（図示略）や、通電により発熱して当該熱を挿入部２内の光学系に付与することで当該光学系に生じる曇りを防止するヒータ等を例示することができる。
第２患者回路部１３２としては、制御部１２１による制御の下、種々の処理を実行する第１～第３デバイス１３３～１３５（図３参照）や、１次回路（図示略）から供給された駆動用電力に基づいて上述した撮像素子の駆動に必要な電源電圧をそれぞれ生成し、当該撮像素子に供給する複数のレギュレータ（図示略）等を例示することができる。なお、図３では、説明の便宜上、３つの第１～第３デバイス１３３～１３５を図示しているが、制御部１２１による制御の下、種々の処理を実行するデバイスとしては、３つに限らず、その他の数だけ設けても構わない。また、第１～第３デバイス１３３～１３５の構成については後述する。
ここで、絶縁デバイス１４としては、フォトカプラ、高周波トランス、あるいは、デジタルアイソレーションデバイス等を例示することができる。そして、２次回路１２及び患者回路１３間では、絶縁デバイス１４を介して、画像信号、制御信号、同期信号、及びクロック信号等が伝送される。
〔２次回路による患者回路の制御構造〕
次に、２次回路１２による患者回路１３の制御構造について説明する。
図３は、２次回路１２による患者回路１３の制御構造を示すブロック図である。
本実施の形態１では、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）規格のシリアル通信を用いて２次回路１２（制御部１２１）により患者回路１３（第１～第３デバイス１３３～１３５）を制御する構造を採用している。より具体的に、第１～第３デバイス１３３～１３５は、スレーブデバイスとして機能し、マスターデバイスとして機能する制御部１２１（デバイス制御部１２２（図３））に対して、絶縁デバイス１４及び第１，第２信号線Ｌ１Ｃ，Ｌ１Ｄを介してパーティーライン状に接続されている（図３）。本実施の形態１では、絶縁デバイス１４は、３チャネルを有する。そして、第１信号線Ｌ１Ｃは、絶縁デバイス１４における３チャネルのうち、一つのチャネルに接続する。また、第２信号線Ｌ１Ｄは、絶縁デバイス１４における３チャネルのうち、第１信号線Ｌ１Ｃが接続されていない２つのチャネルのいずれかのチャネルに接続する。
なお、第１信号線Ｌ１Ｃは、クロック信号を伝送する信号線である。また、第２信号線Ｌ１Ｄは、シリアルデータを伝送する信号線である。そして、絶縁デバイス１４及び第１，第２信号線Ｌ１Ｃ，Ｌ１Ｄは、本発明に係る第１データ伝送路Ｌ１（図３）に相当する。以下では、説明の便宜上、第１信号線Ｌ１Ｃにおいて、２次回路１２側の信号線を２次側第１信号線Ｌ１ＣＳ（図３）とし、患者回路１３側の信号線を患者側第１信号線Ｌ１ＣＰ（図３）とする。同様に、第２信号線Ｌ１Ｄにおいて、２次回路１２側の信号線を２次側第２信号線Ｌ１ＤＳ（図３）とし、患者回路１３側の信号線を患者側第２信号線Ｌ１ＤＰ（図３）とする。
第１～第３デバイス１３３～１３５は、本発明に係る複数の処理部に相当する。これら第１～第３デバイス１３３～１３５は、絶縁デバイス１４及び第１信号線Ｌ１Ｃを介してデバイス制御部１２２から出力された同一のクロック信号に基づいて、絶縁デバイス１４及び第２信号線Ｌ１Ｄを介してデバイス制御部１２２から出力された同一のシリアルデータ（制御信号）を受信する。ここで、第１～第３デバイス１３３～１３５は、個々にアドレスを有する。また、シリアルデータには、制御内容（処理内容）を示すデータの他、アドレスを含む。このため、第１～第３デバイス１３３～１３５のうち、シリアルデータに含まれるアドレスのデバイスのみが当該シリアルデータに含まれるデータ（制御内容（処理内容））に応じた処理を実行する。
ここで、第１～第３デバイス１３３～１３５としては、ＡＤ（Analog to Digital）コンバータ、ＤＡ（Digital to Analog）コンバータ、あるいは、シリアルパラレル変換器等を例示することができる。なお、第１～第３デバイス１３３～１３５としては、ＡＤコンバータ、ＤＡコンバータ、及びシリアルパラレル変換器に限らず、シリアル通信を行う半導体デバイスであれば、その他のデバイスを採用しても構わない。
ＡＤコンバータは、例えば、制御装置９に対して撮像装置１１が接続された際に、当該撮像装置１１に含まれる上述した撮像素子の種別を検知するために用いられる。
ＤＡコンバータは、例えば、第１患者回路部１３１に含まれる上述したヒータの通電制御を実行するために用いられる。
シリアルパラレル変換器は、例えば、Ｉ／Ｏエクスパンダ等で構成され、第２患者回路部１３２に含まれる上述した複数のレギュレータから第１患者回路部１３１に含まれる上述した撮像素子に供給される電源電圧のオンオフ制御を実行するために用いられる。
制御部１２１は、例えば、プログラマブル集積回路の一種であるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で構成されている。この制御部１２１は、図３に示すように、デバイス制御部１２２と、データ取込部１２３と、データ判定部１２４とを備える。
デバイス制御部１２２は、第１データ伝送路Ｌ１を介して第１～第３デバイス１３３～１３５との間でシリアル通信を行う部分である。すなわち、デバイス制御部１２２は、絶縁デバイス１４及び第１信号線Ｌ１Ｃを介して第１～第３デバイス１３３～１３５に対してクロック信号を出力するとともに、絶縁デバイス１４及び第２信号線Ｌ１Ｄを介して第１～第３デバイス１３３～１３５に対してシリアルデータを出力する。
データ取込部１２３は、図３に示すように、第２データ伝送路Ｌ２を介して、患者側第２信号線Ｌ１ＤＰに接続する。また、データ取込部１２３は、２次側第１信号線Ｌ１ＣＳを介して、デバイス制御部１２２から出力されたクロック信号を入力する。そして、データ取込部１２３は、当該クロック信号に基づいて、第２データ伝送路Ｌ２を介して、デバイス制御部１２２から第１～第３デバイス１３３～１３５に出力されたシリアルデータを取り込む。すなわち、第１データ伝送路Ｌ１を介してデバイス制御部１２２から第１～第３デバイス１３３～１３５に出力されたシリアルデータは、データ取込部１２３により、第２データ伝送路Ｌ２を介して２次回路１２に帰還される。以下では、説明の便宜上、当該２次回路１２に帰還されたシリアルデータを帰還シリアルデータと記載する。また、デバイス制御部１２２から出力されたシリアルデータであって、患者回路１３側まで伝送されていない（２次回路１２側にある）シリアルデータを出力シリアルデータと記載する。そして、データ取込部１２３は、当該帰還シリアルデータをデータ判定部１２４に出力する。
ここで、第２データ伝送路Ｌ２は、絶縁デバイス１４と、当該絶縁デバイスにおける３チャネルのうち、第１，第２信号線Ｌ１Ｃ，Ｌ１Ｄが接続されていない残りの一つのチャネルに接続する第３信号線Ｌ２Ｄとを備える。なお、以下では、説明の便宜上、第３信号線Ｌ２Ｄにおいて、２次回路１２側の信号線を２次側第３信号線Ｌ２ＤＳ（図３）とし、患者回路１３側の信号線を患者側第３信号線Ｌ２ＤＰ（図３）とする。
すなわち、本実施の形態１では、第１，第２データ伝送路Ｌ１，Ｌ２は、共通の絶縁デバイス１４を有する。そして、当該絶縁デバイス１４は、本発明に係る第１，第２絶縁デバイスに相当する。
データ判定部１２４は、本発明に係る比較判定部に相当する。このデータ判定部１２４は、図３に示すように、２次側第１信号線Ｌ１ＣＳを介して、デバイス制御部１２２から出力されたクロック信号を入力する。また、データ判定部１２４は、２次側第２信号線Ｌ１ＤＳを介して、出力シリアルデータを入力する。そして、データ判定部１２４は、当該クロック信号に基づいて、当該出力シリアルデータとデータ取込部１２３からの帰還シリアルデータとをデジタル的にビット毎に比較し、第１～第３デバイス１３３～１３５が受信したシリアルデータが異なるシリアルデータになっている（ノイズにより制御内容（処理内容）を示すデータ等が異なる内容になっている）か否か（誤送信が生じているか否か）を判定する。また、データ判定部１２４は、当該判定結果をデバイス制御部１２２に出力する。
デバイス制御部１２２は、データ判定部１２４にて誤送信であると判定された場合には、例えば、シリアルデータを再送信する、あるいは、内視鏡装置１の電源をシャットダウンする。
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果を奏する。
本実施の形態１に係る内視鏡装置１において、２次回路１２と患者回路１３との間には、絶縁デバイス１４を有し、第１データ伝送路Ｌ１を介して当該２次回路１２から当該患者回路１３に伝送されたシリアルデータを当該２次回路１２に帰還する第２データ伝送路Ｌ２が設けられている。また、内視鏡装置１は、出力シリアルデータと帰還シリアルデータとを比較し、誤送信が生じているか否かを判定するデータ判定部１２４を備える。
このため、例えば、絶縁デバイス１４に対する外乱の影響により、患者回路１３に送信されたシリアルデータにノイズが重畳したか否か、すなわち、誤送信が生じているか否かを検出することができる。また、患者回路１３に送信されたシリアルデータが第２データ伝送路Ｌ２を介して２次回路１２に帰還されるため、２次回路１２（デバイス制御部１２２）は、患者回路１３（第１～第３デバイス１３３～１３５）に対して受信したシリアルデータの読み出し要求を行う必要がない。すなわち、誤送信が生じているか否かの判定に遅延が生じることがない。
したがって、本実施の形態１に係る内視鏡装置１によれば、シリアルデータの誤送信を良好に検出することができる、という効果を奏する。
ここで、絶縁デバイス１４に対する外乱の影響とは、電気メス等の処置具の使用による影響、静電気による影響、起動時のスイッチングノイズによる影響、あるいは、起動時の光源装置３からの影響等を例示することができる。
また、本実施の形態１に係る内視鏡装置１では、第１データ伝送路Ｌ１は、Ｉ２Ｃ規格のデータ伝送路である。
このため、例えば、第１データ伝送路Ｌ１をＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）規格のデータ伝送路とした場合と比較して、絶縁デバイス１４のチャネル数を小さくすることができ、構造の簡素化を図ることができる。
また、本実施の形態１に係る内視鏡装置１では、第１～第３デバイス１３３～１３５は、シリアルパラレル変換器を含む。
ところで、デバイス制御部１２２が当該シリアルパラレル変換器に対して送信するシリアルデータ（制御内容（処理内容）を示すデータ）は、第２患者回路部１３２に含まれる上述した複数のレギュレータから第１患者回路部１３１に含まれる上述した撮像素子への電源電圧の投入シーケンスを示すデータとなる。そして、当該シリアルパラレル変換器は、当該投入シーケンスにしたがって、当該複数のレギュレータから当該撮像素子に供給される電源電圧のオンオフ制御を実行する。
ここで、当該シリアルパラレル変換器に対してシリアルデータの誤送信が生じた場合には、当該シリアルデータに含まれる投入シーケンスは、デバイス制御部１２２が意図する投入シーケンスとは異なる投入シーケンスとなっている虞がある。そして、当該異なる投入シーケンスにしたがって当該撮像素子に電源電圧が供給された場合には、最悪の場合、当該撮像素子が故障してしまう虞がある。
そこで、制御部１２１は、上述したように誤送信が生じているか否かの判定を迅速に行い、誤送信が生じている場合に、例えば内視鏡装置１の電源をシャットダウンすることで、上述した撮像素子の故障を防止することができる。
また、本実施の形態１に係る内視鏡装置１では、第１～第３デバイス１３３～１３５は、ＡＤコンバータを含む。
ところで、当該ＡＤコンバータに対してシリアルデータの誤送信が生じた場合には、当該ＡＤコンバータを利用して上述した撮像素子の種別を検知する際に、誤検知してしまう虞がある。
ここで、デバイス制御部１２２は、第１データ伝送路Ｌ１を介して当該ＡＤコンバータから当該撮像素子の種別を含むシリアルデータを受信する。この後、デバイス制御部１２２は、当該撮像素子の種別に対応する電源電圧の投入シーケンスを選択し、第１データ伝送路Ｌ１を介して当該選択した投入シーケンスを含むシリアルデータを上述したシリアルパラレル変換器に送信する。すなわち、撮像素子の種別を誤検知した場合には、間違った投入シーケンスをシリアルパラレル変換器に送信することとなる。
そこで、制御部１２１は、上述したように誤送信が生じているか否かの判定を迅速に行い、誤送信が生じている場合には、例えばシリアルデータの再送信を行い、ＡＤコンバータを利用して撮像素子の種別を正しく検知させることができる。このため、間違った投入シーケンスをシリアルパラレル変換器に送信することを回避することができる。
また、本実施の形態１に係る内視鏡装置１では、第１，第２データ伝送路Ｌ１，Ｌ２は、共通の絶縁デバイス１４を有する。
このため、例えば、第１，第２データ伝送路Ｌ１，Ｌ２に別々の絶縁デバイスを設けた場合と比較して、構造を簡素化し、小型化を図ることができる。
また、本実施の形態１に係る内視鏡装置１は、第１データ伝送路Ｌ１を介して２次回路１２から患者回路１３に伝送されたシリアルデータを取り込み、当該取り込んだシリアルデータをデータ判定部１２４に出力するデータ取込部１２３を備える。
このため、データ判定部１２４は、出力シリアルデータと帰還シリアルデータとをデジタル的にビット毎に比較し、誤送信が生じているか否かを判定することができる。すなわち、データ判定部１２４は、シリアルデータがどのように間違っているかを判断することができる。そして、デバイス制御部１２２は、例えばシリアルデータの最下位桁のビット位置のデータのみが間違っている場合等には、当該シリアルデータへの影響度が低いため、当該シリアルデータの再送信を行わない等の制御を行うことができる。
（実施の形態２）
次に、本実施の形態２について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図４は、図３に対応した図であって、本実施の形態２に係る２次回路１２Ａによる患者回路１３Ａの制御構造を示すブロック図である。
本実施の形態２では、上述した実施の形態１に対して、データ取込部１２３の機能を患者回路１３（第２患者回路部１３２）に設けている。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態２に係る２次回路（制御部）を２次回路１２Ａ（制御部１２１Ａ）とする（図４）。また、本実施の形態２に係る患者回路（第２患者回路部）を患者回路１３Ａ（第２患者回路部１３２Ａ）とする（図４）。さらに、本実施の形態２に係るデータ取込部をデータ取込部１２３Ａとする（図４）。
データ取込部１２３Ａは、図４に示すように、第１～第３デバイス１３３～１３５と同様に、デバイス制御部１２２に対して、第１データ伝送路Ｌ１を介してパーティーライン状に接続されている。そして、データ取込部１２３Ａは、第１～第３デバイス１３３～１３５と同様に、絶縁デバイス１４及び第１信号線Ｌ１Ｃを介してデバイス制御部１２２から出力されたクロック信号に基づいて、絶縁デバイス１４及び第２信号線Ｌ１Ｄを介してデバイス制御部１２２から出力されたシリアルデータを受信する。
ここで、データ取込部１２３Ａは、図４に示すように、第２データ伝送路Ｌ２を介して、データ判定部１２４に接続されている。そして、データ取込部１２３Ａは、第２データ伝送路Ｌ２を介して、受信したシリアルデータをデータ判定部１２４に出力する。
以上説明したデータ取込部１２３Ａとしては、フリップフロップ等を例示することができる。
制御部１２１Ａは、図４に示すように、上述した実施の形態１で説明した制御部１２１に対して、データ取込部１２３が省略されているとともに、データ判定部１２４が第２データ伝送路Ｌ２を介してデータ取込部１２３Ａに接続されている点が異なる。
そして、データ判定部１２４は、上述した実施の形態１と同様に、クロック信号に基づいて、出力シリアルデータとデータ取込部１２３Ａからの帰還シリアルデータとをデジタル的にビット毎に比較し、誤送信が生じているか否かを判定する。また、デバイス制御部１２２は、上述した実施の形態１と同様に、データ判定部１２４にて誤送信であると判定された場合には、例えば、シリアルデータを再送信する、あるいは、内視鏡装置１の電源をシャットダウンする。
以上説明した本実施の形態２のようにデータ取込部１２３Ａを患者回路１３Ａに設けた場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
（実施の形態３）
次に、本実施の形態３について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図５は、図３に対応した図であって、本実施の形態３に係る２次回路１２Ｂによる患者回路１３の制御構造を示すブロック図である。
本実施の形態３では、上述した実施の形態１に対して、データ取込部１２３の機能を省略している。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態３に係る２次回路（制御部）を２次回路１２Ｂ（制御部１２１Ｂ）とする（図５）。また、本実施の形態３に係るデータ判定部をデータ判定部１２４Ｂとする（図５）。
制御部１２１Ｂは、図５に示すように、上述した実施の形態１で説明した制御部１２１に対して、データ取込部１２３が省略されているとともに、データ判定部１２４Ｂが第２データ伝送路Ｌ２を介して患者側第２信号線Ｌ１ＤＰに接続されている点が異なる。すなわち、デバイス制御部１２２から出力されたシリアルデータは、第２データ伝送路Ｌ２を介して、データ判定部１２４Ｂに帰還される。
データ判定部１２４Ｂは、本発明に係る比較判定部に相当する。このデータ判定部１２４Ｂは、図５に示すように、２次側第２信号線Ｌ１ＤＳを介して、出力シリアルデータを入力する。また、データ判定部１２４Ｂは、第２データ伝送路Ｌ２を介して、帰還シリアルデータを入力する。そして、データ判定部１２４Ｂは、当該出力シリアルデータと当該帰還シリアルデータとをアナログ的に波形同士を比較し、第１～第３デバイス１３３～１３５が受信したシリアルデータが異なるシリアルデータになっている（ノイズにより制御内容（処理内容）を示すデータ等が異なる内容になっている）か否か（誤送信が生じているか否か）を判定する。また、デバイス制御部１２２は、上述した実施の形態１と同様に、データ判定部１２４Ｂにて誤送信であると判定された場合には、例えば、シリアルデータを再送信する、あるいは、内視鏡装置１の電源をシャットダウンする。
図６は、データ判定部１２４Ｂによる誤送信の判定方法を説明する図である。具体的に、図６（ａ）は、出力シリアルデータの波形を示す図である。図６（ｂ）は、シリアルデータにノイズが重畳した場合での帰還シリアルデータの波形を示す図である。図６（ｃ）は、データ判定部１２４Ｂによる処理を説明する図である。
具体的に、データ判定部１２４Ｂは、図６（ｃ）に示すように、入力した出力シリアルデータ（図６（ａ））と帰還シリアルデータ（図６（ｂ））との差分をとる。そして、データ判定部１２４Ｂは、当該差分をとった値と所定の閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２とを比較し、当該差分をとった値が閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２間の範囲外にある場合には、誤送信が生じていると判定する。
以上説明したデータ判定部１２４Ｂとしては、コンパレータ等を例示することができる。
以上説明した本実施の形態３のようにデータ取込部１２３を省略するとともに出力シリアルデータと帰還シリアルデータとをアナログ的に波形同士を比較して誤送信が生じているか否かを判定した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１～３によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１～３では、第１，第２データ伝送路Ｌ１，Ｌ２は、共通の絶縁デバイス１４を有していたが、これに限らない。例えば、第１，第２データ伝送路Ｌ１，Ｌ２に別々の絶縁デバイスを設けた構成を採用しても構わない。
上述した実施の形態１～３では、第１データ伝送路Ｌ１は、Ｉ２Ｃ規格のデータ伝送路であったが、これに限らず、ＳＰＩ規格のデータ伝送路としても構わない。
上述した実施の形態１～３では、本発明に係る医療機器は、硬性内視鏡（挿入部２）を用いた内視鏡装置１で構成されていたが、これに限らない。例えば、軟性内視鏡を用いた内視鏡装置、超音波を用いた超音波診断システム、被検体にエネルギを付与して当該エネルギにて処置するエネルギ処置システム、あるいは、Ｘ線を用いたＸ線装置で本発明に係る医療機器を構成しても構わない。
１ 内視鏡装置
２ 挿入部
２ａ 接眼部
３ 光源装置
４ ライトガイド
５ カメラヘッド
６ 第１伝送ケーブル
７ 表示装置
８ 第２伝送ケーブル
９ 制御装置
１０ 第３伝送ケーブル
１１ 撮像装置
１２，１２Ａ，１２Ｂ ２次回路
１３，１３Ａ 患者回路
１４ 絶縁デバイス
１２１，１２１Ａ，１２１Ｂ 制御部
１２２ デバイス制御部
１２３，１２３Ａ データ取込部
１２４，１２４Ｂ データ判定部
１３１ 第１患者回路部
１３２，１３２Ａ 第２患者回路部
１３３～１３５ 第１～第３デバイス
ＣＮ１，ＣＮ２ コネクタ
Ｌ１ 第１データ伝送路
Ｌ１Ｃ 第１信号線
Ｌ１ＣＰ 患者側第１信号線
Ｌ１ＣＳ ２次側第１信号線
Ｌ１Ｄ 第２信号線
Ｌ１ＤＰ 患者側第２信号線
Ｌ１ＤＳ ２次側第２信号線
Ｌ２ 第２データ伝送路
Ｌ２Ｄ 第３信号線
Ｌ２ＤＰ 患者側第３信号線
Ｌ２ＤＳ ２次側第３信号線
Ｔｈ１，Ｔｈ２ 閾値
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る医療機器は、２次回路と患者回路とを電気的に絶縁するとともに互いに接続する第１絶縁デバイスを有し、当該２次回路から出力された第１シリアルデータを当該第１絶縁デバイスを介して当該患者回路に伝送する第１データ伝送路と、前記２次回路と前記患者回路とを電気的に絶縁するとともに互いに接続する第２絶縁デバイスを有し、前記第１データ伝送路を介して当該２次回路から当該患者回路に伝送された前記第１シリアルデータを当該第２絶縁デバイスを介して当該２次回路に第２シリアルデータとして帰還する第２データ伝送路と、前記２次回路に設けられ、当該２次回路から出力される前記第１シリアルデータと、当該２次回路に帰還された前記第２シリアルデータとを比較する比較判定部と、前記２次回路と前記患者回路とを電気的に絶縁するとともに互いに接続する第３絶縁デバイスを有し、当該２次回路から出力されたクロック信号を当該第３絶縁デバイスを介して当該患者回路に伝送する第１クロック信号伝送路と、前記第１クロック信号伝送路に接続し、前記クロック信号を前記比較判定部に伝送する第２クロック信号伝送路とを備え、前記比較判定部は、前記クロック信号に基づいて、前記第１シリアルデータと、前記第２シリアルデータとを比較し、前記第２データ伝送路は、前記患者回路内で前記第１データ伝送路に接続し、前記第２クロック信号伝送路は、前記２次回路内で前記第１クロック信号伝送路に接続することを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、前記患者回路は、前記第１データ伝送路を介して前記２次回路から伝送された同一の前記第１シリアルデータをそれぞれ受信する複数の処理部を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、前記患者回路に設けられ、前記第１データ伝送路を介して前記２次回路から前記患者回路に伝送された前記第１シリアルデータを取り込み、当該取り込んだ第１シリアルデータを前記第２シリアルデータとして前記比較判定部に出力するデータ取込部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、前記２次回路に設けられ、前記第１データ伝送路を介して前記２次回路から前記患者回路に伝送された前記第１シリアルデータを、前記第２データ伝送路を介して前記第２シリアルデータとして取り込み、当該取り込んだ第２シリアルデータを前記比較判定部に出力するデータ取込部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、被検体を撮像して画像信号を出力する撮像装置と、前記撮像装置が着脱自在に接続され、当該撮像装置からの前記画像信号を処理する画像処理装置とをさらに備え、前記撮像装置は、前記患者回路の一部を構成する第１患者回路部を備え、前記画像処理部は、前記患者回路の一部を構成し、前記撮像装置が前記画像処理装置に接続することで前記第１患者回路に電気的に接続する第２患者回路部と、前記２次回路とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る医療機器では、上記発明において、前記比較判定部は、前記第１シリアルデータと前記第２シリアルデータとの差分データを生成し、当該差分データを所定の閾値と比較した結果に基づいて誤送信の有無を判定することを特徴とする。

Claims (9)

  1. ２次回路と患者回路とを電気的に絶縁するとともに互いに接続する第１絶縁デバイスを有し、当該２次回路から出力されたシリアルデータを当該患者回路に伝送する第１データ伝送路と、
    前記２次回路と前記患者回路とを電気的に絶縁するとともに互いに接続する第２絶縁デバイスを有し、前記第１データ伝送路を介して当該２次回路から当該患者回路に伝送された前記シリアルデータを当該２次回路に帰還する第２データ伝送路と、
    前記２次回路に設けられ、当該２次回路から出力される前記シリアルデータと、当該２次回路に帰還された前記シリアルデータとを比較する比較判定部とを備える
    ことを特徴とする医療機器。
  2. 前記患者回路は、
    前記第１データ伝送路を介して前記２次回路から伝送された同一の前記シリアルデータをそれぞれ受信する複数の処理部を備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
  3. 前記第１データ伝送路は、
    Ｉ２Ｃ規格のデータ伝送路である
    ことを特徴とする請求項２に記載の医療機器。
  4. 前記複数の処理部は、
    シリアルパラレル変換器を含む
    ことを特徴とする請求項２または３に記載の医療機器。
  5. 前記複数の処理部は、
    ＡＤコンバータを含む
    ことを特徴とする請求項２～４のいずれか一つに記載の医療機器。
  6. 前記第１絶縁デバイス及び前記第２絶縁デバイスは、
    同一の絶縁デバイスであり、
    前記第１データ伝送路及び前記第２データ伝送路は、
    共通の絶縁デバイスを有する
    ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の医療機器。
  7. 前記第１データ伝送路を介して前記２次回路から前記患者回路に伝送された前記シリアルデータを取り込み、当該取り込んだシリアルデータを前記比較判定部に出力するデータ取込部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一つに記載の医療機器。
  8. 前記データ取込部は、
    前記２次回路に設けられ、前記第１データ伝送路を介して前記２次回路から前記患者回路に伝送された前記シリアルデータを、前記第２データ伝送路を介して取り込み、当該取り込んだシリアルデータを前記比較判定部に出力する
    ことを特徴とする請求項７に記載の医療機器。
  9. 被検体を撮像して画像信号を出力する撮像装置と、
    前記撮像装置が着脱自在に接続され、当該撮像装置からの前記画像信号を処理する画像処理装置とをさらに備え、
    前記撮像装置は、
    前記患者回路の一部を構成する第１患者回路部を備え、
    前記画像処理装置は、
    前記患者回路の一部を構成し、前記撮像装置が前記画像処理装置に接続することで前記第１患者回路部に電気的に接続する第２患者回路部と、
    前記２次回路とを備える
    ことを特徴とする請求項１～８のいずれか一つに記載の医療機器。
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