JP4033447B2

JP4033447B2 - Data transmission apparatus and X-ray CT scanner using the same

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Publication number: JP4033447B2
Application number: JP2002142396A
Authority: JP
Inventors: 勝一中川
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2022-05-17
Also published as: JP2003333019A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデータ生成部からデータ格納部へ、多量のデータを信頼性良く伝送するためのデータ伝送装置及びこのデータ伝送装置を用いたＸ線ＣＴスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、医療用として多用されているＸ線ＣＴスキャナでは、ガントリ内の回転部と固定部との間で、多量のデータを伝送している。この回転部と固定部との間のデータ伝送には、従来スリップリングが用いられていた。すなわち、回転部側に導電性の金属をリング状に配置し、固定部側に同じく導電性部材で作られたブラシを配置し、回転部の回転／停止にかかわらず、ブラシがリングに常に接するように構成されたものである。そして、ブラシとリングとの接触により、回転部と固定部との電気的な接続が実現されて、この間でのデータの伝送が行われる。
しかし、このようなスリップリング方式では、常にブラシがリングに接触しているため、両者の機械的な磨耗が避けられないという難点があった。また、ブラシとリングとの接触不良や接触抵抗のために、データの伝送が一瞬停止される場合もあり、信頼性やデータの伝送品質にも問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するために、近時、光伝送技術によって、多量のデータを信頼性良く伝送するためのデータ伝送装置が開発され、Ｘ線ＣＴスキャナに適用した一例が特開平５−２５３２１７号公報に開示されている。すなわち、特開平５−２５３２１７号公報に開示されているものは、送信データに応じて一様に駆動される多数の発光素子を回転部側に配置するとともに、回転部に対向する固定部側に受光素子を配置したものであり、光を介してデータの伝送を可能としたものである。
なお、Ｘ線ＣＴスキャナのデータ伝送系では、撮影データをリアルタイムに伝送することが主要な任務となり、膨大なデータを高速で正確に伝送することが要求される。そこで、Ｘ線ＣＴスキャナにおける従来のデータ伝送系の一例を、図１４を参照して説明する。
すなわち、送信側ユニット１００と受信側ユニット２００とは、伝送線路３００を介して光結合されている。送信側ユニット１００は、図示しないＸ線ＣＴスキャナのガントリ内の回転部に設置されており、データのかたまりを一時的に記憶するメモリ１１０と、このメモリ１１０の動作を制御する制御回路１２０と、メモリ１１０から送出されるデータのかたまりを伝送線路３００へ送出するための送信回路１３０とを備え、これらは電気的に接続されている。
【０００４】
一方、受信側ユニット２００は、図示しないＸ線ＣＴスキャナのガントリ内の固定部に設置されており、伝送線路３００を介して伝送されてきたデータを受信する受信回路２１０と、受信回路２１０によって受信したデータのかたまりを一時的に記憶するメモリ２２０と、このメモリ２２０の動作を制御する制御回路２３０とを備え、これらも電気的に接続されている。
なお、送信側ユニット１００のメモリ１１０には、データ収集システム（ＤＡＳ）のような、データ生成部１４０によって収集された生データが供給される。この生データはビュー（view）単位（ビューとは、被検体に対して或る角度においてＸ線検出器で検出された投影データの集合を言う。）のデータであり、従ってメモリ１１０は、データを或るかたまりとして一時的に記憶し、そのかたまり毎にデータを送信回路１３０へ送出するものである。このような機能を有するメモリとして、いわゆるＦＩＦＯメモリが良く知られている。また、受信側ユニット２００に備えられているメモリ２２０も同様であり、メモリ２２０は、データを或るかたまりとして一時的に記憶し、そのかたまり毎にデータをデータ格納部２４０へ送出するものである。これらメモリ１１０、２２０の動作を制御回路１２０、２３０がそれぞれ制御している。
【０００５】
次に、上記のようなデータ伝送系におけるデータ伝送シーケンスについて、図１５および図１６を参照して説明する。なお、図１５と図１６とは、同じデータ伝送シーケンスを示しているが、図１５はデータが正常に伝送されている場合を示し、図１６は伝送中のデータにエラーが生じた場合を示している。
図１５において(11)は、データ生成部１４０からメモリ１１０へ供給されるデータ群の列を示している。そして、各データＡ、Ｂ、Ｃ、・・・、Ｚは、それぞれデータのかたまり（データ群）を示しており、各データ群は、例えば１ｂｉｔ単位、１Byte単位或いは１０２４Word単位などのようなものであり、Ｘ線ＣＴスキャナの場合には、１ビュー単位のデータを１データ群とみなしてもよい。
また、図１５において(12)は、メモリ１１０から送信回路１３０へ送出されるデータ群の列を示しており、図から明らかなように、入力データ群が１データ群分遅れて送出されるようになっている。さらに、図１５において(13)は、メモリ１１０から送出されたデータ群が、送信回路１３０−伝送回路３００−受信回路２１０を介してメモリ２２０へ供給されるデータ群の列を示しており、ここでの時間遅れはないものとしている。さらにまた、図１５において(14)は、メモリ２２０からデータ格納部２４０へ送出されるデータ群の列を示しており、ここでもメモリ１１０と同様に、入力データ群が１データ群分遅れて送出されるようになっている。
【０００６】
従って、データ生成部１４０で生成されたデータ群は、２データ群分だけ遅れてデータ格納部２４０に順次到達することになる。そして、データ格納部２４０に格納されたデータ群は、画像再構成処理に供せられる。
なお、図１５において説明した(11)、(12)、(13)、(14)の符号は、図１４のそれぞれ対応する位置にも表示してある。
さて、上記のようなシーケンスでデータ伝送が行われているときに、何らかの理由によって、あるデータ群にエラーが生じたとする。すなわち、図１６の(13)に示すように、送信側ユニット１００のメモリ１１０から正常なデータ群Ｃが送出されたにも拘わらず、受信側ユニット２００のメモリ２２０に届いたデータ群は、Ｃｘで示すように、データ化けが起こっていたものとすると、このデータ群Ｃｘは、図１６の(14)に示すように、その誤ったままデータ格納部２４０へ送出されることになり、その後再構成処理されて形成される画像に悪影響を及ぼすことになっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハミング符号、ターボ符号、リードソロモン法等として知られているように、予めデータに冗長ビットを付加して送信することにより、データ化けが起こったような場合、冗長ビットによってデータの誤りを補正する技術が存在する。しかしながら、この方法は、多量の冗長ビットをデータに付加することから、データ量が多くなりリアルタイム性を低下させるという問題があった。特に、Ｘ線ＣＴスキャナでは、螺旋状に投影データを収集するヘリカルスキャンや、複数列のＸ線検出器を備えることによって、同時に複数スライスの断層撮影を実行するマルチスライス等の新しい技術の採用により、データ量は増加の一途をたどっており、このような状況下でリアルタイム性を確保することは極めて重要なことなので、冗長ビットを付加することは得策ではない。また、冗長ビットによってデータを補正しても、誤ったデータを必ずしも正確なデータに復元することができるとは限らなかった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、送信側から受信側へ、伝送媒体を介してデータを伝送するデータ伝送装置において、前記送信側および受信側の両方に、伝送するデータを所望のかたまり毎に一時的に記憶する複数のメモリを備え、正常時には送信側の第１のメモリを経由してデータを伝送し、伝送データに誤りを生じたときには、送信側の第２のメモリを経由して所望のデータ分遅らせて前記データを伝送するものであり、且つ、前記伝送データに複数回誤りが生じたときには、誤りが起こる度に、前記第１のメモリ及び第２のメモリの中から前記データの経由するメモリを切り替えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るデータ伝送装置及びこれを用いたＸ線ＣＴスキャナの一実施の形態と、そのデータ伝送装置による種々のデータ伝送シーケンスについて、図１ないし図１３を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係るデータ伝送装置の一実施の形態を示した系統図であり、以下本発明をＸ線ＣＴスキャナに適用した場合について説明する。
すなわち、送信側ユニット１００と受信側ユニット２００とは、伝送線路３００を介して例えば光結合されている。送信側ユニット１００は、図示しないＸ線ＣＴスキャナのガントリ内の回転部に、X線管、X線検出器、データ収集システム（ＤＡＳ）などとともに設置されており、データ生成部１４０から供給されるデータのかたまり（データ群）を、一時的に記憶する第１のメモリ１１０および第２のメモリ１５０と、この第１、第２のメモリ１１０、１５０の動作を制御する制御回路１６０と、第１、第２のメモリ１１０、１５０から送出されるデータ群を伝送線路３００へ送出するための送信回路１３０とを備え、これらは電気的に接続されている。
【００１１】
一方、受信側ユニット２００は、図示しないＸ線ＣＴスキャナのガントリ内の固定部に設置されており、伝送線路３００を介して伝送されてきたデータを受信する受信回路２１０と、受信回路２１０によって受信したデータ群を一時的に記憶する第１のメモリ２２０および第２のメモリ２５０と、この第１、第２のメモリ２２０、２５０の動作を制御する制御回路２６０と、受信回路２１０で受信したデータに誤りがあるか否かをデータ群毎に検出するエラー検出回路２７０とを備え、これらも電気的に接続されている。
なお、送信側ユニット１００の第１、第２のメモリ１１０、１５０には、データ収集システム（ＤＡＳ）のような、データ生成部１４０によって収集された生データが並列に供給され、ビュー単位のデータ群を一時的に記憶し、制御回路１６０の制御下で、選択的にそのデータ群毎に送信回路１３０へ送出するものである。また、受信側ユニット２００に備えられている第１、第２のメモリ２２０、２５０は、受信回路２１０で受信されたデータを、制御回路２６０の制御下で、ビュー単位のデータ群を一時的に記憶するとともに、同じく制御回路２６０の制御下で、選択的にそのデータ群をデータ格納部２４０へ送出するものである。これらメモリ１１０、１５０およびメモリ２２０、２５０は、例えばＦＩＦＯメモリであればよい。
【００１２】
次に、上記のようなデータ伝送装置によってデータを伝送する際の、種々のデータ伝送シーケンスについて、その実施の形態を説明する。
先ず、図２および図３に示した第１の実施の形態について説明する。なお、図２と図３とは、同じデータ伝送シーケンスを示しているが、図２はデータが正常に伝送されている通常の場合を示し、図３は伝送中のデータにエラーが生じた場合に、そのエラーを生じたデータ群を再送するようにして、結果的に全データが途切れることなく正常に伝送される様子を示したものである。また、これらの図において、(1)〜(10)は図１における各構成機器の入出力部におけるデータ列を示しており、対応する符号を図１にも付記してある。
図２において(1)は、データ生成部１４０から第１、第２のメモリ１１０、１５０へ供給されるデータ群の列であり、各データ群Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・、Ｚは、従来例として説明したものと同様に、それぞれデータのかたまり（データ群）を示しており、各データ群は、例えば１ビュー単位のデータである。そして(2)は、第１のメモリ１１０から送出されるデータ群の列であり、図から明らかなように、入力データ群（(1)参照）が１データ群分遅れて送出されるように制御されている。なお、図中実線の矢印は、シーケンス上におけるデータの移動を表している。
また(3)は、第２のメモリ１５０から送出されるデータ群の列であり、図から明らかなように、第１のメモリ１１０から送出されるデータ群よりも更に１データ群分遅れて送出されるように制御されるもので、言い換えると、入力データ群が２データ群分遅れて送出されるようになっている。ただし、エラーのない正常時には、ゲート回路のスイッチングなどによって第２のメモリ１５０のデータは捨てられるので、図２には、各データ群を点線の枠で示すとともに、最終的に使用されることのないデータなので点線の矢印でデータの移動を表してある。エラーのチェックについては後述する。
【００１３】
次に、図２において(4)は、送信回路１３０へ供給されるデータ群の列を示している。すなわち、第１のメモリ１１０または第２のメモリ１５０から送出されるいずれかのデータ群の列のうち、制御回路１６０によって選択された側のメモリから送出されるデータ群の列が送信回路１３０へ供給されるようになっており、エラーのない正常時には、制御回路１６０によって第１のメモリ１１０が選択されるように設定されている。よって、ここでは、(4)に示したデータ群の列は(2)に示したデータ群の列と同じである。さらに、(5)は、第１のメモリ１１０または第２のメモリ１５０から送出されたデータ群の列が、送信回路１３０および伝送回路３００を介して受信回路２１０で受信されるデータ群の列を示しており、ここでの時間遅れはないものとしている。
受信回路２１０で受信されたデータ群の列は、制御回路２６０の制御下で、第１のメモリ２２０または第２のメモリ２５０へ供給される。それに先立ち、受信回路２１０で受信されたデータ群の列は、エラー検出回路２７０によって、データ群にデータ化けなどのエラーがないか否かがチェックされ、その結果が制御回路２６０および送信側ユニット１００の制御回路１６０へ送られる。なお、エラー検出回路２７０でのエラーチェックは、パリティチェックなど周知の簡便な手段が適宜採用される。エラーが検出されなければ、制御回路２６０は受信回路２１０で受信されたデータ群の列を、第１のメモリ２２０へ導く。よって、(6)に示すように(5)と同じデータ群の列が第１のメモリ２２０へ導入され記憶される。
【００１４】
そして、第１のメモリ２２０または第２のメモリ２５０に記憶されたデータ群は、制御回路２６０の制御下で読み出されてデータ格納部２４０へと送られる。ただし、エラー検出回路２７０によってエラーが検出されないときは、制御回路２６０は第１のメモリ２２０からデータを読み出すとともに、このとき制御回路２６０は、図２の(8)に示すように、入力データ群（(6)参照）に対して２データ群分遅れたタイミングで読み出すものである。従って、読み出されたデータ群は、(10)に示すように、データ格納部２４０へ供給される。なお、エラーが検出されないときは、第２のメモリ２５０へのデータの書き込みも読み出しもされないので、図２の(7)および(9)には何も記載されていない。
【００１５】
次に、受信回路２１０で受信されたデータ群にエラーが検出された際の動作について説明する。図３はその一例として、送信回路１３０を介して送信されたデータ群の列の内データ群Ｃが、受信回路２１０ではデータ群Ｃｘとして受信され、エラー検出回路２７０においてエラーと判断され、そのエラー検出信号が送信側ユニット１００の制御回路１６０および受信側ユニット２００の制御回路２６０に供給された場合を示したものである。
すなわち、データ群Ａとデータ群Ｂは正常に伝送されたので、それまでの(2)(4)(8)(10)に示す信号列の伝送状況は、図２に示したものと同様である。そして、データ群Ｃとして送信回路１３０から送信されたものが、受信回路２１０でデータ群Ｃｘとして受信されたとすると、エラー検出回路２７０からエラー検出信号が、送信側ユニット１００の制御回路１６０および受信側ユニット２００の制御回路２６０に供給される。そこでこのエラー信号を受けて送信側ユニット１００の制御回路１６０は、正常時には捨てていた第２のメモリ１５０の出力（(3)参照）を送信回路１３０へ供給する（(4)参照）ようにするとともに、第１のメモリ１１０のデータ（(2)参照）は捨てるように切り替える。よって、図３において(2)には、データ群Ａからデータ群Ｃまでのデータ群は実線の枠で示してあるが、データ群Ｄ以降のデータ群は点線の枠で示してあり、同様の理由により、図３において(3)には、データ群Ａとデータ群Ｂを点線の枠で示し、データ群Ｃ以降のデータ群は実線の枠で示してある。
【００１６】
ここで、第２のメモリ１５０からは前述のように、第１のメモリ１１０から送出されるデータ群（(2)参照）よりも１データ群分遅れてデータ群が送出されるように制御されるので、従って、送信回路１３０には、第１のメモリ１１０からの出力と第２のメモリ１５０からの出力として、データ群Ｃのみは２度続けて供給されることになり、それに続き第２のメモリ１５０から出力されるデータ群Ｄ以降のデータ群の列が順次供給される。
そして、受信側ユニット２００にあっては、エラー検出信号が制御回路２６０に供給されると、制御回路２６０は、受信回路２１０で受信されたデータ群の列の第１のメモリ２２０への供給を停止し、第２のメモリ２５０へ供給するように切り替える。図３の(7)は、第２のメモリ２５０へ供給されて記憶されるデータ群の列を示しており、これからデータ群Ｃ以降のデータ群の列が順次供給される様子がわかる。さらに、第２のメモリ２５０に記憶されたデータ群の列は、制御回路２６０によって１データ群分遅れたタイミングで読み出される。図３の(9)は、第２のメモリ２５０から読み出されるデータ群の列を示しており、これがデータ格納部２４０へ順次供給されることになる。よって図３の(10)に示すように、エラーの起こる前のデータ群Ｂまでは、第１のメモリ２２０から送出されるデータ群の列がデータ格納部２４０へ供給され、データ群Ｃにエラーが検出されると、第２のメモリ２５０からのデータ群の列がデータ格納部２４０へ供給される。そして、データ格納部２４０では、データ群Ａ以降のデータ群の列が何事もなかったように連続して受け取ることができ、これらのデータを画像再構成処理に供して、極めて良好な画像に再構成することができる。
【００１７】
このように本実施の形態のシーケンスでは、送信側ユニット１００の第２のメモリ１５０は、第１のメモリ１１０よりも１データ群分遅れたデータを所持しているが、正常時には第２のメモリ１５０は使用されない。また、受信側ユニット２００の第２のメモリ２５０には、正常時には何も書き込まれず、第１のメモリ２２０からは２データ群分遅れてデータを出力するものである。換言すれば、正常時に送信側ユニット１００では、１データ群分遅れたデータを送出するとともに受信側ユニット２００では２データ群分遅れてデータを受け取るようにし、エラー検出時には、送信側ユニット１００では、さらに１データ群分遅れたデータを送出する（すなわち、正常時に比べて１データ群分遅れる）とともに受信側ユニット２００では１データ群分遅れてデータを受け取る（すなわち、正常時に比べて１データ群分早く受ける）ようにしたものである。
これにより、データに誤りのない正常時には、(1)→(2)→(4)→(5)→(6)→(8)→(10)の経路でデータが伝送される。一方、上記の正常時の経路（(1)→(2)→(4)→(5)→(6)→(8)→(10)）でデータが伝送されているときに、エラー検出回路２７０でデータの誤りが検出されると、制御回路１６０、２６０によって、データ群の区切り目で第１のメモリ１１０、２２０から第２のメモリ１５０、２５０を使用する経路に切り替えられ、そのときには、(1)→(3)→(4)→(5)→(7)→(9)→(10)の経路でデータが伝送されるようになる。
よって、伝送中のデータ群の列のなかで、或る一つのデータ群にエラーを生じた場合に、そのデータ群の再送を可能とし、あたかもエラーがなかったかのようにデータ群の列を連続して受け取り格納することができる。これにより、Ｘ線ＣＴスキャナなどにおいて、データ抜けやデータ化けに伴う画像の不具合を排除することができる。
【００１８】
では次に、伝送中のデータ群の列のなかで、二つのデータ群にエラーを生じた場合に、第１の実施の形態と同様に、あたかもエラーがなかったかのように、データ群の列を伝送することを可能とした第２の実施の形態について、図４および図５を参照して説明する。なお、図４と図５とは、同じデータ伝送シーケンスを示し、図４はデータが正常に伝送されている通常の場合を示し、図５は伝送中のデータにエラーが生じた場合に、そのエラー部分のデータを再送して対応するようにした様子を示している。また、これらの図において、(1)〜(10)は図１における各構成機器の入出力部におけるデータ群の列を示していることも図２、図３と同様である。そして、図４、図５には、データ生成部１４０から送出されるデータとして、データ群Ａからデータ群Ｌまでを表示し、その後のデータ群の表示は省略した。
第２の実施の形態のシーケンスでは、正常時に送信側ユニット１００の第２のメモリ１５０が、第１のメモリ１１０よりも１データ群分遅れたデータを所持し、第２のメモリ１５０が使用されないことと、受信側ユニット２００の第２のメモリ２５０に、正常時には何も書き込まれないことは第１の実施の形態と同様である。また、通常は、受信側ユニット２００の第１のメモリ２２０から３データ群分遅れてデータを出力するように制御されている。従って、この実施の形態のシーケンスでは、通常は、受信側ユニット２００の第１のメモリ２２０から３データ群分遅れてデータが出力される（図４の(8)参照）ように制御されていることを除き図２と同様に動作し、データ群の列は、(1)→(2)→(4)→(5)→(6)→(8)→(10)の経路で伝送されるので、図４の説明はこれだけにする。
【００１９】
一方、伝送されるデータに誤りが検出されると、その度に、使用されるメモリが切り替わる。すなわち、送信側ユニット１００では、第１のメモリ１１０から第２のメモリ１５０へ切り替えられ、第１のメモリ１１０は、それまでよりさらに２データ群分遅れたデータを所持する（すなわち、データ生成部１４０から供給されるデータ群の列(1)に対して３データ群分遅れる）ように制御される。そして、２度目のデータ誤りが検出されると、第２のメモリ１５０から第１のメモリ１１０へと切り替えられ、このとき第２のメモリ１５０も、それまでよりさらに２データ群分遅れたデータを所持する（すなわち、データ生成部１４０から供給されるデータ群の列(1)に対して４データ群分遅れる）ように制御される。
さらに、伝送されるデータに誤りが検出された場合、受信側ユニット２００においても、その度に、使用されるメモリが切り替わる。すなわち、最初に誤りが検出されたときは、受信回路２１０で受信されたデータ群の列の供給を、第１のメモリ２２０から第２のメモリ２５０へ切り替え、第２のメモリ２５０に記憶されたデータ群は、２データ群分遅れたタイミングで読み出される。そして、２度目のデータ誤りが検出されると、第２のメモリ２５０から第１のメモリ２２０へと切り替えられ、このとき第１のメモリ２２０に記憶されたデータ群は、１データ群分遅れたタイミングで読み出される。
【００２０】
このような伝送されるデータに誤りが検出された場合のシーケンスの具体例を示したのが図５であり、以下、このときの動作を図５に従って説明する。
データ群Ａ、Ｂは正常に伝送されたものとし、このときは、図４と同様に(1)→(2)→(4)→(5)→(6)→(8)→(10)の経路でデータが伝送される。そして、(1)→(2)→(4)の経路で伝送されていたデータ群Ｃが、受信回路２１０でデータ群Ｃｘとして受信された（(5)参照）とすると、エラー検出回路２７０からエラー検出信号が、送信側ユニット１００の制御回路１６０および受信側ユニット２００の制御回路２６０に供給され、このエラー信号を受けて送信側ユニット１００の制御回路１６０は、正常時には捨てていた第２のメモリ１５０の出力（(3)参照）を送信回路１３０へ供給する（(4)参照）ようにする。さらに、第１のメモリ１１０に対して、それまでよりさらに２データ群分遅れたデータ（入力(1)に対して３データ群分遅れたデータ）を所持するように制御するとともに、第１のメモリ１１０からのデータは捨てる（(2)参照）ように切り替える。
【００２１】
ここで、第２のメモリ１５０からは、第１のメモリ１１０から送出されるデータ群（(2)参照）よりも１データ群分遅れて（入力(1)に対して２データ群分遅れる）データ群が送出されるように制御されるので、送信回路１３０には、第１のメモリ１１０からの出力と第２のメモリ１５０からの出力として、データ群Ｃのみは２度続けて供給されることになり、それに続き第２のメモリ１５０から出力されるデータ群Ｄ以降のデータ群の列が順次供給される（(4)参照）。同時に、受信側ユニット２００では、エラー検出信号が制御回路２６０に供給されると、制御回路２６０は、受信回路２１０で受信されたデータ群の列の第１のメモリ２２０への供給を停止し、第２のメモリ２５０へ供給するように切り替え、さらに、第２のメモリ２５０に記憶されたデータ群の列は、制御回路２６０によって２データ群分遅れたタイミングで読み出される（(9)参照）。なお、正常時には、受信側ユニット２００の第１のメモリ２２０から３データ群分遅れてデータが出力される（(8)参照）ように制御されているので、エラーが検出された以降データ群の列は、(1)→(3)→(4)→(5)→(7)→(9)→(10)の経路で伝送されるようになり、データ格納部２４０へは(10)に示すように、データ群Ａ、Ｂ、Ｃ・・の列が連続して供給される。
【００２２】
ここまでは、第１の実施の形態とほぼ同様であるが、続いて、２度目のエラーが検出された場合について説明する。
すなわち、１度目のエラー検出によって切り替えられた、第２のメモリ１５０からの出力データ群Ｅが、受信回路２１０でデータ群Ｅｘとして受信された（(5)参照）とする。従って、エラー検出回路２７０から再度エラー検出信号が、送信側ユニット１００の制御回路１６０および受信側ユニット２００の制御回路２６０へ供給され、このエラー信号を受けて送信側ユニット１００の制御回路１６０は、第２のメモリ１５０からのデータは捨て、入力(1)に対して３データ群分遅れたデータを所持している第１のメモリ１１０からのデータ出力（(2)データ群Ｅ参照）を送信回路１３０へ供給するように切り替え、このデータが受信回路２１０で受信される（(5)データ群Ｅ参照）。同時に、受信側ユニット２００でも、エラー検出信号が制御回路２６０に供給され、制御回路２６０は、受信回路２１０で受信されたデータ群の列の第２のメモリ２５０への供給を停止し、第１のメモリ２２０へ供給するように切り替え、さらに、第１のメモリ２２０に記憶されたデータ群の列は、制御回路２６０によって１データ群分遅れたタイミングで読み出される（(8)データ群Ｅ参照参照）。よって、２度目にエラーが検出された以降のデータ群の列は、(1)→(2)→(4)→(5)→(6)→(8)→(10)の経路で伝送されることとなり、これは、正常時と同じ経路である。
よって、伝送中のデータ群の列に、１度ならず２度データ群にエラーが生じた場合でも、そのデータ群の再送を可能とし、データ格納部２４０へ供給されるデータ群の列は、(10)に示すように、あたかもエラーがなかったかのようにデータ群Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・の列が連続して供給される。これにより、データ伝送の信頼性をより向上させ、Ｘ線ＣＴスキャナなどにおいて、データ抜けやデータ化けに伴う画像の不具合を排除することができる。
【００２３】
以上、伝送中のデータ群の列のなかで、データ群に１度または２度エラーが生じた場合の、エラーとなったデータ群の再送による救済について説明したが、それ以上の回数のエラーを生じても、エラーを検出する度に、データの伝送経路を交互に入れ替えながらデータ群を再送するようにして、あたかもエラーがなかったかのようにデータ群Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・を連続的に伝送することが可能であり、このことを図６、図７を参照して説明する。なお、図６、図７も図２、図３或いは図４、図５と同じ状況を示したものである。また、ここでは、４回（ｍ＝４；ここでｍは許容するエラーの回数とする）までのエラーの救済を可能とした実施の形態を示すが、それ以上の場合も考え方は同じである。そして、図６、図７には、データ生成部１４０から送出されるデータとして、データ群Ａからデータ群Pまでを表示し、その後のデータ群の表示は省略した。
【００２４】
さて、初期設定として、送信側ユニット１００の第１のメモリ１１０は、入力(1)に対して１データ群分遅れたデータを所持するとともに、第２のメモリ１５０は、入力(1)に対して２データ群分遅れたデータを所持するようにする。そして、エラーが検出される度に、送信側ユニット１００の第１のメモリ１１０と第２のメモリ１５０とは、交互に、入力(1)に対してさらに１データ群分（すなわち、２＋ｍ’データ分（ｍ’は起こったエラーの回数））遅れたデータを所持するように制御される。すなわち、１回目のエラーが検出されると、第１のメモリ１１０は、入力(1)に対して（２＋１＝３）データ群分遅れたデータを所持し、２回目のエラーが検出されると、第２のメモリ１５０は、入力(1)に対して（２＋２＝４）データ群分遅れたデータを所持し、さらに、３回目のエラーが検出されると、第１のメモリ１１０は、入力(1)に対して（２＋３＝５）データ群分遅れたデータを所持するように制御されるという具合である。
また、受信側ユニット２００の第１のメモリ２２０に記憶されたデータ群の列は、制御回路２６０によって、許容するエラーの回数ｍに応じて、入力(6)に対して（ｍ＋１）データ群分遅れたタイミングで読み出すように初期設定される。
そして、エラーが検出される度に、受信側ユニット２００の第１のメモリ２２０から第２のメモリ２５０へ、さらに第２のメモリ２５０から第１のメモリ２２０へと、データ群の列の供給が交互に切り替えられ、かつ、それぞれのメモリ２２０、２５０に記憶されたデータ群は、初期設定よりも起こったエラーの回数ｍ’データ群分づつ短縮する（ｍ＋１−ｍ’）のタイミングで読み出すように制御される。すなわち、４回までのエラーを許容するものとすると、１回目のエラーが検出されると、第２のメモリ２５０から、記憶されたデータ群が（４＋１−１＝４）データ群分遅れで読み出され、２回目のエラーが検出されると、第１のメモリ２２０から（４＋１−２＝３）データ群分遅れで読み出され、さらに、３回目のエラーが検出されると、第２のメモリ２５０は、（４＋１−３＝２）データ群分遅れで読み出されるように制御されるという具合である。
【００２５】
図６は、データが正常に伝送されている通常の場合を示したものであり、図２、図４とほぼ同様なのでその説明を省略し、伝送中のデータにエラーが生じた場合に、そのエラーとなったデータ群を再送して対応するようにした様子を示した図７について説明する。
データ群Ａは正常に伝送され、続くデータ群Ｂがデータ群Ｂｘとして検出され、１回目のエラーが生じたものとする。このとき、データ群Ａは、(1)→(2)→(4)→(5)→(6)→(8)→(10)の経路でデータ格納部２４０へ伝送され、続いて、データ群Ｂが送信側ユニット１００の第２のメモリ１５０から送信回路１３０へ送られるとともに、受信側ユニット２００の第２のメモリ２５０は、記憶されたデータ群の列が４データ群分遅れで読み出されるように制御される。よってデータ群Ｂは、(1)→(3)→(4)→(5)→(7)→(9)→(10)の経路でデータが伝送されるようになり、次の２回目のエラーが生ずるまで同じ経路で伝送される。なお、１回目のエラーが検出されると、送信側ユニット１００の第１のメモリ１１０は、入力(1)に対して３データ群分遅れたデータを所持するように制御される。
【００２６】
次に、２回目のエラーがデータ群Ｄに生じ、データ群Ｄｘとして検出されると、今度は、送信側ユニット１００の第１のメモリ１１０からデータ群の列を送出するように切り替えられる。このとき、第１のメモリ１１０は、入力(1)に対して３データ群分遅れたデータを所持しているので、データ群Ｄが再度送信回路１３０へ供給され、さらに、受信側ユニット２００では、データ群の列の供給が第２のメモリ２５０から第１のメモリ２２０へと切り替えられ、加えて、第１のメモリ２２０から３データ群分遅れでデータが読み出されるように制御される。よってデータ群Ｄは、データ群Ｃに続いて、(1)→(2)→(4)→(5)→(6)→(8)→(10)の経路でデータ格納部２４０へ伝送される。
さらに、３回目のエラーがデータ群Ｅに生じ、データ群Ｅｘとして検出されると、再び送信側ユニット１００の第２のメモリ１５０からデータ群の列を送信回路１３０へ送るように切り替えられる。このとき第２のメモリ１５０は、入力(1)に対して４データ群分遅れたデータを所持しているので、データ群Ｅが送信回路１３０へ供給される。そして、受信側ユニット２００の第２のメモリ２５０は、記憶されたデータ群が２データ群分遅れで読み出されるように制御される。よってデータ群Ｅは、(1)→(3)→(4)→(5)→(7)→(9)→(10)の経路で伝送されるようになり、次の４回目のエラーが生ずるまで同じ経路で伝送される。なお、３回目のエラーが検出されると、送信側ユニット１００の第１のメモリ１１０は、入力(1)に対して５データ群分遅れたデータを所持するように制御される。
【００２７】
その後データ群Ｇまで正常に伝送され、４回目のエラーがデータ群Ｈに生じ、データ群Ｈｘとして検出されたとすると、再度、送信側ユニット１００の第１のメモリ１１０からデータ群の列を送出するように切り替えられる。このとき、第１のメモリ１１０は、入力(1)に対して５データ群分遅れたデータを所持しているので、データ群Ｈが再度送信回路１３０へ供給され、さらに、受信側ユニット２００でも、データ群の列の供給が第２のメモリ２５０から第１のメモリ２２０へと切り替えられ、加えて、第１のメモリ２２０から１データ群分遅れでデータが読み出されるように制御される。よってデータ群Ｈは、データ群Ｇに続いて、(1)→(2)→(4)→(5)→(6)→(8)→(10)の経路でデータ格納部２４０へ伝送される。
このようにすれば、伝送中のデータ群に何度エラーが生じた場合でも、エラーとなったデータ群の再送が可能となり、あたかもエラーがなかったかのようにデータ群Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・を列として連続的に伝送することができる。なお、複数回のエラーに対してデータ群を再送できるようにする場合には、救済するエラーの回数に応じた数のメモリを、第２のメモリとパラレルに接続するようにしても、同様に機能させることができる。ただしこの場合はメモリの数が増えるという難点がある。
【００２８】
さてこれまでは、エラーを生じたデータ群だけを再送するようにしたシーケンスについて説明したが、次に、データ群の列の伝送中に、あるデータ群がエラーとなった場合に、エラーと検出されたデータ群とそれに続く次のデータ群との２つのデータ群を再送するようにしながら、重複したデータが伝送されないようにした第３の実施の形態について、図８および図９を参照して説明する。なお、図８はデータが正常に伝送されている通常の場合のシーケンスを示し、図９は伝送中のデータにエラーが生じた場合に、そのエラーとなったデータ群とそれに続くデータ群を再送するようにしながら、重複したデータが伝送されないようにし、結果的に全データが途切れることなく正常に伝送される様子を示したものである。また、これらの図において、(1)〜(10)は図１における各構成機器の入出力部におけるデータ群の列を示しているのは、図２ないし図７と同様であり、動作は、第１の実施の形態として説明した、図３に示したシーケンスに割合類似している。
第３の実施の形態における初期状態は、図８から明らかなように、送信側ユニット１００の第１のメモリ１１０は、１データ群分遅れてデータ群が送出される（(2)参照）ように制御され、第２のメモリ１５０は、それよりも２データ群分（入力に対しては３データ群分）遅れてデータ群が送出されるように制御される。ただし、エラーのない正常時には、第２のメモリ１５０のデータは捨てられる（(3)参照）。一方、受信側ユニット２００の第１のメモリ２２０は、入力（(6)）に対して３データ群分遅れてデータ群が送出され（(8)参照）、正常時には、第２のメモリ２５０へのデータの書き込みも読み出しもされない。よって、正常時には、(1)→(2)→(4)→(5)→(6)→(8)→(10)の経路でデータが伝送される。
【００２９】
次に、受信回路２１０で受信されたデータ群にエラーが検出された際のシーケンスについて説明する。図９は便宜的にデータ群Ｃがデータ群Ｃｘとして受信され、エラーと判断された場合を示したものである。
すなわち、データ群Ａとデータ群Ｂは正常に伝送されたので、それまでの(2)(4)(8)(10)に示すデータ群の列の伝送状況は、図８に示したものと同様である。
そして、データ群Ｃとして送信回路１３０から送信されたものが、受信回路２１０でデータ群Ｃｘとして受信されたとすると、エラー検出回路２７０からエラー検出信号が、送信側ユニット１００の制御回路１６０および受信側ユニット２００の制御回路２６０に供給される。そこでこのエラー信号を受けて送信側ユニット１００の制御回路１６０は、エラーを検出した次のデータ群ではなく、さらに１データ群分遅れたタイミングで第２のメモリ１５０の出力（(3)参照）を送信回路１３０へ供給する（(4)参照）ように制御するとともに、第１のメモリ１１０のデータ（(2)参照）は捨てるように切り替える。よって、図９において(2)には、データ群Ａからデータ群Ｄまでのデータ群は実線の枠で示してあるが、データ群Ｅ以降のデータ群は点線の枠で示してあり、同様の理由により、図９において(3)には、データ群Ａとデータ群Ｂを点線の枠で示し、データ群Ｃ以降のデータ群は実線の枠で示してある。
【００３０】
ここで、第２のメモリ１５０からは前述のように、第１のメモリ１１０から送出されるデータ群（(2)参照）よりも２データ群分遅れてデータ群が送出されるようにされているので、エラー検出後、第１のメモリ１１０から１データ群分の出力としてデータ群Ｄが送信回路１３０へ供給され、その後第２のメモリ１５０に切り替えられて、第２のメモリ１５０からの出力として、再度データ群Ｃとデータ群Ｄが送信回路１３０へ供給されることになり、それに続き第２のメモリ１５０から出力されるデータ群Ｅ以降のデータ群の列が順次供給される。
そして、受信側ユニット２００にあっては、エラー検出信号が制御回路２６０に供給されると、制御回路２６０は１データ群分遅れたタイミングで、受信回路２１０で受信されたデータ群の列の第１のメモリ２２０への供給を停止し、同時に第２のメモリ２５０へデータ群の列を供給するように切り替える。従って、第１のメモリ２２０へは図９の(6)に示されているように、データ群Ｄまでが供給されることになるが、このデータ群Ｄが使われることはない。そして、第２のメモリ２５０への切り替えにより、図９の(7)に示されているように、データ群Ｃ以降のデータ群の列が第２のメモリ２５０へ順次供給される。さらに、第２のメモリ２５０に記憶されたデータ群は、図９の(9)に示されているように、１データ群分遅れたタイミングで読み出され、これがデータ格納部２４０へ順次供給されることになる。よって図９の(10)に示すように、エラーの起こる前のデータ群Ｂまでは、第１のメモリ２２０から送出されるデータ群の列がデータ格納部２４０へ供給され、データ群Ｃにエラーが検出されると、第２のメモリ２５０からのデータ群の列がデータ格納部２４０へ供給される。そして、データ格納部２４０では、データ群Ａ以降のデータ群の列が何事もなかったように連続して受け取ることができる。
【００３１】
この第３の実施の形態は、エラー検出回路２７０でエラーを検出し、その検出信号を制御回路１６０、２６０へ通知しても、タイミング的に次の処置が間に合わないような場合、例えばデータ群同士の間隔が極めて短いとか、データ群の最後の方でエラーを生じたような場合に有効である。すなわち、このような場合にエラーとなったデータ群とそれに続くデータ群との２データ群を再送するので、エラーが確実に救済されるとともに、２データ群分を再送してもデータ格納部２４０でうけとるデータにはずれなどが起こることはない。よって、Ｘ線ＣＴスキャナなどにあっては、伝送中のデータ群にエラーが生じたとしても、そのエラーを確実に救済し、これらのデータを画像再構成処理に供することにより、極めて良好な画像に再構成することができる。
なお、図８、図９に示した第３の実施の形態では、エラー検出時に、エラーとなったデータ群とそれに続くデータ群との２データ群を再送するものとして説明したが、再送するデータ群は３以上であってもよい。例えば、ｎデータ群分再送するような場合は、初期状態として、送信側ユニット１００の第１のメモリ１１０は、１データ群分遅れてデータ群が送出されるようにし、第２のメモリ１５０は、それよりもｎデータ群分（入力に対しては（ｎ＋１）データ群分）遅れてデータ群が送出されるようにする。一方、受信側ユニット２００の第１のメモリ２２０は、入力（(6)）に対して（ｎ＋１）データ群分遅れてデータ群を送出するようにする。その他の制御は図８、図９で説明した場合と同様である。
【００３２】
このような実施の形態として、エラーとなったデータ群Ｃとそれに続くデータ群Ｄ、Ｅの３データ群を連続して再送する場合（すなわち、ｎ＝３の場合）のシーケンスを、図１０、図１１に示してある。なお、図１０はデータが正常に伝送されている通常の場合を示し、図１１は伝送中のデータにエラーが生じた場合を示したものであり、さらに、(1)〜(10)は図１における各構成機器の入出力部におけるデータ群の列を示したものであって、動作としては図８、図９で説明した場合と同様なので詳細な説明は省略する。
さて、データ伝送線路の品質が低くエラーが生じ易いため、何度もデータ群の再送が必要となる場合には、第２の実施の形態を拡張した、図６、図７に示して説明したもののように、受信側ユニット２００の第１のメモリ２２０を適宜のデータ群分遅らせるようにシーケンスを組むことによって対処することが可能である。また、エラー検出回路２７０でエラーを検出し、各制御回路１６０、２６０へ通知してもタイミング的に次の処置が間に合わないような場合には、第３の実施の形態とその拡張内容を説明した、図８ないし図１１に示したものの考え方をベースとすれば、意図するフェーズの処置に間に合わせるように、連続した複数のデータ群の再送が可能となる。
【００３３】
そこで、何度もデータ群を再送したいという要求と、再送する際に連続した複数のデータ群を再送したいという要求とがある場合に、両方の要求を満たすことのできるシーケンスを、第４の実施の形態として図１２、図１３に示してあるので、次にこれについて説明する。なお、この実施の形態では、データ群の再送を可能とする回数をｍ、連続して再送できるデータ群の数をｎとし、ｍ＝２、ｎ＝２の場合について説明する。また、図１２はデータが正常に伝送されている通常の場合のシーケンスを示し、図１３は伝送中のデータにエラーが生じた場合のシーケンスを示したもので、これらの図において、(1)〜(10)は図１における各構成機器の入出力部におけるデータ群の列を示しているのは、既に説明した第１ないし第３の実施の形態の場合と同様である。
この実施の形態では初期設定として、送信側ユニット１００の第１のメモリ１１０は、入力(1)に対して１データ群分遅れたデータ群を所持するとともに、第２のメモリ１５０は、それよりもｎデータ群分（入力(1)に対しては（ｎ＋１）データ群分）遅れたデータ群を所持するようにする。そして、エラーが検出される度に、送信側ユニット１００の第１のメモリ１１０と第２のメモリ１５０とは、交互に、入力(1)に対してさらに（ｎ＋１＋ｍ’×ｎ）データ群分（ｍ’は起こったエラーの回数））遅れたデータを所持するように制御される。すなわち、１回目のエラーが検出されると、第１のメモリ１１０は、入力(1)に対して（２＋１＋１×２＝５）データ群分遅れたデータを所持し、２回目のエラーが検出されると、第２のメモリ１５０は、入力(1)に対して（２＋１＋２×２＝７）データ群分遅れたデータを所持するように制御されるという具合である。
【００３４】
また、受信側ユニット２００の第１のメモリ２２０に記憶されたデータ群の列は、制御回路２６０によって、許容するエラーの回数ｍに応じて、入力(6)に対して（ｍ×ｎ＋１）データ群分遅れたタイミングで読み出すように初期設定される。そして、エラーが検出される度に、受信側ユニット２００の第１のメモリ２２０から第２のメモリ２５０へ、さらに第２のメモリ２５０から第１のメモリ２２０へと、データ群の列の供給が交互に切り替えられ、かつ、それぞれのメモリ２２０、２５０に記憶されたデータ群の列は、初期設定よりも起こったエラーの回数ｍ’に応じて、（ｍ×ｎ＋１）−（ｍ’×ｎ）データ群分づつ短縮するタイミングで読み出すように制御される。すなわち、２回までのエラーを許容する場合は、１回目のエラーが検出されると、第２のメモリ２５０から、記憶されたデータ群が（２×２＋１−１×２＝３）データ群分遅れで読み出され、２回目のエラーが検出されると、第１のメモリ２２０から（２×２＋１−２×２＝１）データ群分遅れで読み出されるように制御されるという具合である。
従って、データが正常に伝送されている通常の場合は、特に説明するまでもなく、図１２に示すように、(1)→(2)→(4)→(5)→(6)→(8)→(10)の経路でデータが伝送される。
【００３５】
そこで、データ群Ａとデータ群Ｂは正常に伝送された後、１回目のエラーが生じ、例えばデータ群Ｃがデータ群Ｃｘとして受信されたとする。この場合は、エラー検出回路２７０からエラー検出信号が、送信側ユニット１００の制御回路１６０および受信側ユニット２００の制御回路２６０に供給され、図９において第３の実施の形態として説明したものと同様に、送信側ユニット１００の制御回路１６０は、３データ群分遅れたタイミングで第２のメモリ１５０の出力（(3)参照）を送信回路１３０へ供給（(4)参照）し、第１のメモリ１１０のデータ（(2)参照）は捨てるようにする。よって、図１３において(2)には、データ群Ａからデータ群Ｄまでのデータ群は実線の枠で示してあり、同様の理由により、図１３において(3)には、データ群Ａとデータ群Ｂを点線の枠で示し、データ群Ｃ以降のデータ群は実線の枠で示してある。
ここで、第２のメモリ１５０からは、第１のメモリ１１０から送出されるデータ群（(2)参照）よりも２データ群分遅れてデータ群が送出されるようにされているので、エラー検出後、第１のメモリ１１０から１データ群分の出力としてデータ群Ｄが送信回路１３０へ供給されるがこれは使用されることなく、その後第２のメモリ１５０に切り替えられて、第２のメモリ１５０からの出力として、再度データ群Ｃとデータ群Ｄ以降のデータ群が次のエラーが生ずるまで送信回路１３０へ順次供給されることになる。
一方受信側ユニット２００では、データ群Ａとデータ群Ｂは第１のメモリ２２０から５データ群遅れて読み出されてデータ格納部２４０へ供給される（(8)、(10)参照）が、エラーの検出によって、第２のメモリ２５０から記憶されたデータ群が３データ群分遅れで読み出されるように制御される。よってデータ群Ｃ以降のデータは、(1)→(3)→(4)→(5)→(7)→(9)→(10)の経路で伝送されるようになり、次の２回目のエラーが生ずるまで同じ経路で伝送される。
【００３６】
次に、２回目のエラーがデータ群Ｆに生じ、データ群Ｆｘとして検出されると、今度は、送信側ユニット１００の第１のメモリ１１０からデータ群の列を送出するように切り替えられる。このとき、第１のメモリ１１０は、入力(1)に対して５データ群分遅れたデータを所持しているので、データ群Ｆが再度送信回路１３０へ供給され、さらに、受信側ユニット２００では、データ群の列の供給が第２のメモリ２５０から第１のメモリ２２０へと切り替えられ、加えて、第１のメモリ２２０から１データ群分遅れでデータが読み出されるように制御される。よってデータ群Ｆは、データ群Ｅに続いて、(1)→(2)→(4)→(5)→(6)→(8)→(10)の経路でデータ格納部２４０へ伝送される。
このようにすれば、何度でもデータ群を再送したいという要求と、再送する際に連続した複数のデータ群を再送したいという要求との、両方の要求を満たすことができる。
【００３７】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、種々の形態として実施することが可能である。例えば、送信回路１３０と受信回路２１０との間におけるデータの伝送を、光伝送として説明したが、磁力またはその他による伝送とすることも可能なことは言うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、データ群の列を伝送しているときに、あるデータ群に誤りを生じた場合、データ群の列の連続性を損なうことなく、その誤ったデータ群のみを再送したり、誤ったデータ群とそれに続くデータ群を再送したりできるので、データ伝送の信頼性を高めることができる。また、冗長ビットによるエラー補正に比べて、データ量を増加させることがないので、リアルタイム性の低下を最低限に抑えることができる。よって、本発明をＸ線ＣＴスキャナ等に適用すれば、データ抜けやデータ化けに伴う画像の不具合を排除してより良い診断画像を提供することができ、さらに、ますます増大する多量のデータを正確に、かつリアルタイム性を極力損なうことなく伝送することが可能であり、顕著な作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデータ伝送装置の一実施の形態を示した系統図である。
【図２】本発明のデータ伝送装置における、データ伝送シーケンスの、第１の実施の形態を、通常の伝送状態について示した図である。
【図３】図２に示したシーケンスについて、伝送中に１つのデータ群がエラーとなったときの、データ群の再送による救済状態を説明した図である。
【図４】本発明におけるデータ伝送シーケンスの、第２の実施の形態を、通常の伝送状態について示した図である。
【図５】図４に示したシーケンスについて、伝送中に２つのデータ群がエラーとなったときの、各データ群の再送による救済状態を説明した図である。
【図６】第２の実施の形態を拡張したシーケンスについて、通常の伝送状態を示した図である。
【図７】図６に示したシーケンスについて、ｍ個のデータ群がエラーとなったときの、各データ群の再送による救済状態を説明した図である。
【図８】本発明におけるデータ伝送シーケンスの、第３の実施の形態を、通常の伝送状態について示した図である。
【図９】図８に示したシーケンスについて、伝送中に１つのデータ群がエラーとなったときの、当該データ群に続く２データ群分再送による救済状態を説明した図である。
【図１０】第３の実施の形態を拡張したシーケンスについて、通常の伝送状態を示した図である。
【図１１】図１０に示したシーケンスについて、１つのデータ群がエラーとなったときの、当該データ群に続くｎデータ群分再送による救済状態を説明した図である。
【図１２】本発明におけるデータ伝送シーケンスの、第４の実施の形態を、通常の伝送状態について示した図である。
【図１３】図１１に示したシーケンスについて、ｍ個のデータ群がエラーとなったときの、当該データ群に続くｎデータ群分再送による救済状態を説明した図である。
【図１４】従来のデータ伝送装置を示した系統図である。
【図１５】従来のデータ伝送装置におけるデータ伝送シーケンスの、通常の伝送状態について示した図である。
【図１６】従来のデータ伝送シーケンスにおいて、エラーとなったときの状態を説明した図である。
【符号の説明】
１００送信側ユニット
１１０第１のメモリ
１３０送信回路
１４０データ生成部
１５０第２のメモリ
１６０制御回路
２００受信側ユニット
２１０受信回路
２２０第１のメモリ
２４０データ格納部
２５０第２のメモリ
２６０制御回路
２７０エラー検出回路
３００伝送線路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data transmission apparatus for reliably transmitting a large amount of data from, for example, a data generation unit to a data storage unit, and an X-ray CT scanner using the data transmission apparatus.
[0002]
[Prior art]
For example, in an X-ray CT scanner frequently used for medical purposes, a large amount of data is transmitted between a rotating part and a fixed part in the gantry. Conventionally, a slip ring has been used for data transmission between the rotating part and the fixed part. In other words, conductive metal is arranged in a ring shape on the rotating part side, and a brush made of the same conductive member is arranged on the fixed part side, and the brush is always in contact with the ring regardless of rotation / stop of the rotating part. It is comprised as follows. The contact between the brush and the ring realizes electrical connection between the rotating part and the fixed part, and data is transmitted between them.
However, in such a slip ring system, since the brush is always in contact with the ring, there is a problem that mechanical wear of both is unavoidable. In addition, due to poor contact between the brush and the ring and contact resistance, data transmission may be stopped for a moment, and there is a problem in reliability and data transmission quality.
[0003]
In order to solve such a problem, recently, a data transmission apparatus for transmitting a large amount of data with high reliability has been developed by an optical transmission technique, and an example applied to an X-ray CT scanner is disclosed in JP-A-5-253217. It is disclosed in the gazette. That is, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-253217, a large number of light emitting elements that are uniformly driven according to transmission data are arranged on the rotating unit side, and on the fixed unit side facing the rotating unit. A light receiving element is arranged, and data can be transmitted via light.
In the data transmission system of the X-ray CT scanner, the main task is to transmit imaging data in real time, and it is required to transmit a huge amount of data accurately at high speed. An example of a conventional data transmission system in the X-ray CT scanner will be described with reference to FIG.
That is, the transmission side unit 100 and the reception side unit 200 are optically coupled via the transmission line 300. The transmission side unit 100 has an X-ray CT scan (not shown). NA A memory 110 that is installed in a rotating part in the gantry and temporarily stores a block of data, a control circuit 120 that controls the operation of the memory 110, and a block of data sent from the memory 110 is transmitted to the transmission line 300. And a transmission circuit 130 for transmission to the network, and these are electrically connected.
[0004]
On the other hand, the receiving side unit 200 is installed in a fixed part in the gantry of the X-ray CT scanner (not shown), and receives the data transmitted via the transmission line 300 and the receiving circuit 210 receives the data. A memory 220 that temporarily stores a block of data is provided, and a control circuit 230 that controls the operation of the memory 220, and these are also electrically connected.
Note that raw data collected by the data generation unit 140 such as a data collection system (DAS) is supplied to the memory 110 of the transmission side unit 100. This raw data is data in view units (a view is a set of projection data detected by the X-ray detector at a certain angle with respect to the subject), and therefore the memory 110 stores data. Are temporarily stored as a certain chunk, and data is sent to the transmission circuit 130 for each chunk. A so-called FIFO memory is well known as a memory having such a function. The same applies to the memory 220 provided in the receiving-side unit 200. The memory 220 temporarily stores data as a certain chunk and sends the data to the data storage unit 240 for each chunk. . The control circuits 120 and 230 control the operations of the memories 110 and 220, respectively.
[0005]
Next, a data transmission sequence in the data transmission system as described above will be described with reference to FIGS. 15 and 16 show the same data transmission sequence, FIG. 15 shows a case where data is normally transmitted, and FIG. 16 shows a case where an error occurs in the data being transmitted. ing.
In FIG. 15, (11) indicates a sequence of data groups supplied from the data generation unit 140 to the memory 110. Each data A, B, C,..., Z represents a data block (data group), and each data group is, for example, in units of 1 bit, 1 byte, or 1024 words. In the case of an X-ray CT scanner, data for one view unit may be regarded as one data group.
Further, in FIG. 15, (12) shows a sequence of data groups transmitted from the memory 110 to the transmission circuit 130. As is apparent from the figure, the input data group is transmitted with a delay of one data group. It has become. Further, (13) in FIG. 15 shows a data group sequence in which the data group transmitted from the memory 110 is supplied to the memory 220 via the transmission circuit 130-transmission circuit 300-reception circuit 210. There is no time delay in Japan. Further, in FIG. 15, (14) shows a sequence of data groups transmitted from the memory 220 to the data storage unit 240. Here, as with the memory 110, the input data group is transmitted delayed by one data group. It has come to be.
[0006]
Accordingly, the data group generated by the data generation unit 140 sequentially reaches the data storage unit 240 with a delay of two data groups. The data group stored in the data storage unit 240 is used for image reconstruction processing.
The symbols (11), (12), (13), and (14) described in FIG. 15 are also displayed at the corresponding positions in FIG.
Now, assume that an error occurs in a certain data group for some reason when data transmission is performed in the sequence as described above. That is, as shown in (13) of FIG. 16, the data group that has arrived at the memory 220 of the receiving unit 200 despite the normal data group C being sent from the memory 110 of the transmitting unit 100 is Cx. As shown in FIG. 16, if data corruption has occurred, the data group Cx is sent to the data storage unit 240 in an erroneous state as shown in (14) of FIG. This has had an adverse effect on the image formed by the composition process.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as known as Hamming code, turbo code, Reed-Solomon method, etc., when data is garbled by adding redundant bits to the data in advance, data errors are caused by the redundant bits. There is a technique to correct. However, since this method adds a large amount of redundant bits to the data, there is a problem that the amount of data increases and the real-time property is lowered. In particular, X-ray CT scanners are equipped with new technologies such as helical scanning that collects projection data in a spiral and multi-slices that perform multiple slice tomography simultaneously by providing multiple rows of X-ray detectors. Since the amount of data is steadily increasing and it is extremely important to ensure real-time performance under such circumstances, it is not a good idea to add redundant bits. Further, even if data is corrected by redundant bits, erroneous data cannot always be restored to accurate data.
The present invention has been made to solve such problems.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 1 is a data transmission apparatus that transmits data from a transmission side to a reception side via a transmission medium, and transmits the data to both the transmission side and the reception side. It is equipped with a plurality of memories that temporarily store data for each desired chunk, and in normal times Sender's When data is transmitted via the first memory and an error occurs in the transmitted data, Sender's The data is transmitted via the second memory with a delay of the desired data. In addition, when an error occurs a plurality of times in the transmission data, the memory through which the data passes is switched from the first memory and the second memory each time an error occurs. It is characterized by.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a data transmission apparatus according to the present invention and an X-ray CT scanner using the same, and various data transmission sequences by the data transmission apparatus will be described in detail with reference to FIGS. .
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a data transmission apparatus according to the present invention. Hereinafter, a case where the present invention is applied to an X-ray CT scanner will be described.
That is, the transmission side unit 100 and the reception side unit 200 are, for example, optically coupled via the transmission line 300. The transmission side unit 100 is installed together with an X-ray tube, an X-ray detector, a data acquisition system (DAS), and the like in a rotating unit in a gantry of an X-ray CT scanner (not shown), and is supplied from a data generation unit 140. A first memory 110 and a second memory 150 for temporarily storing a block of data (data group), a control circuit 160 for controlling the operation of the first and second memories 110 and 150, a first And a transmission circuit 130 for transmitting the data group transmitted from the second memories 110 and 150 to the transmission line 300, and these are electrically connected.
[0011]
On the other hand, the receiving side unit 200 is installed in a fixed part in the gantry of the X-ray CT scanner (not shown), and receives the data transmitted via the transmission line 300 and the receiving circuit 210 receives the data. The first memory 220 and the second memory 250 for temporarily storing the obtained data group, the control circuit 260 for controlling the operation of the first and second memories 220 and 250, and the data received by the receiving circuit 210 And an error detection circuit 270 for detecting whether or not there is an error for each data group, and these are also electrically connected.
Note that the first and second memories 110 and 150 of the transmission-side unit 100 are supplied with raw data collected by the data generation unit 140 such as a data collection system (DAS) in parallel, and data in view units. The group is temporarily stored, and selectively transmitted to the transmission circuit 130 for each data group under the control of the control circuit 160. Also, the first and second memories 220 and 250 provided in the receiving-side unit 200 temporarily store data received by the receiving circuit 210 and view-unit data groups under the control of the control circuit 260. In addition, the data group is selectively transmitted to the data storage unit 240 under the control of the control circuit 260. These memories 110 and 150 and memories 220 and 250 may be, for example, FIFO memories.
[0012]
Next, embodiments of various data transmission sequences when data is transmitted by the data transmission apparatus as described above will be described.
First, the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3 will be described. 2 and 3 show the same data transmission sequence, but FIG. 2 shows a normal case where data is normally transmitted, and FIG. 3 shows a case where an error occurs in the data being transmitted. In addition, the data group in which the error has occurred is retransmitted, and as a result, all data is normally transmitted without interruption. Further, in these drawings, (1) to (10) indicate data strings in the input / output unit of each component device in FIG. 1, and corresponding symbols are also appended in FIG.
In FIG. 2, (1) is a column of data groups supplied from the data generation unit 140 to the first and second memories 110 and 150, and each data group A, B, C,. Similarly to what has been described as the conventional example, each group of data (data group) is shown, and each data group is, for example, data of one view unit. (2) is a sequence of data groups transmitted from the first memory 110, and as is apparent from the figure, the input data group (see (1)) is transmitted delayed by one data group. It is controlled. Note that solid arrows in the figure indicate data movement on the sequence.
(3) is a column of data groups transmitted from the second memory 150, and as is apparent from the figure, the data groups are further delayed by one data group than the data group transmitted from the first memory 110. In other words, the input data group is transmitted with a delay of two data groups. However, when there is no error and the data is normal, the data in the second memory 150 is discarded due to switching of the gate circuit, etc. Therefore, in FIG. 2, each data group is indicated by a dotted frame and is used finally. Since there is no data, the movement of data is shown by dotted arrows. The error check will be described later.
[0013]
Next, (4) in FIG. 2 shows a sequence of data groups supplied to the transmission circuit 130. That is, the data group sequence transmitted from the memory on the side selected by the control circuit 160 among the data sequence columns transmitted from the first memory 110 or the second memory 150 is sent to the transmission circuit 130. The first memory 110 is set to be selected by the control circuit 160 when there is no error and is normal. Therefore, here, the column of the data group shown in (4) is the same as the column of the data group shown in (2). Further, (5) shows a sequence of data groups received by the reception circuit 210 via the transmission circuit 130 and the transmission circuit 300 when the sequence of data groups transmitted from the first memory 110 or the second memory 150. It is assumed that there is no time delay here.
The sequence of data groups received by the reception circuit 210 is supplied to the first memory 220 or the second memory 250 under the control of the control circuit 260. Prior to this, the error detection circuit 270 checks whether or not there is an error such as data corruption in the data group sequence received by the reception circuit 210, and the result is the control circuit 260 and the transmission side unit 100. To the control circuit 160. For the error check in the error detection circuit 270, a known simple means such as a parity check is appropriately employed. If no error is detected, the control circuit 260 guides the sequence of data groups received by the receiving circuit 210 to the first memory 220. Therefore, as shown in (6), the same data group column as in (5) is introduced and stored in the first memory 220.
[0014]
The data group stored in the first memory 220 or the second memory 250 is read under the control of the control circuit 260 and sent to the data storage unit 240. However, when no error is detected by the error detection circuit 270, the control circuit 260 reads data from the first memory 220. At this time, the control circuit 260, as shown in (8) of FIG. (Refer to (6)) The data is read at a timing delayed by two data groups. Accordingly, the read data group is supplied to the data storage unit 240 as shown in (10). When no error is detected, no data is written to or read from the second memory 250, so nothing is described in (7) and (9) of FIG.
[0015]
Next, an operation when an error is detected in the data group received by the receiving circuit 210 will be described. As an example, FIG. 3 shows that the data group C in the column of the data group transmitted via the transmission circuit 130 is received as the data group Cx by the reception circuit 210 and is determined as an error by the error detection circuit 270. The case where a detection signal is supplied to the control circuit 160 of the transmission side unit 100 and the control circuit 260 of the reception side unit 200 is shown.
That is, since the data group A and the data group B are normally transmitted, the transmission state of the signal sequence shown in (2), (4), (8), and (10) up to that time is the same as that shown in FIG. is there. Assuming that the data group C transmitted from the transmission circuit 130 is received as the data group Cx by the reception circuit 210, an error detection signal is transmitted from the error detection circuit 270 to the control circuit 160 and the reception side of the transmission side unit 100. It is supplied to the control circuit 260 of the unit 200. In response to this error signal, the control circuit 160 of the transmission-side unit 100 supplies the output of the second memory 150 (see (3)) that was discarded in the normal state to the transmission circuit 130 (see (4)). At the same time, the data in the first memory 110 (see (2)) is switched to be discarded. Therefore, in FIG. 3, in (2), the data group from the data group A to the data group C is indicated by a solid line frame, but the data group after the data group D is indicated by a dotted line frame. For the reason, in FIG. 3 (3), the data group A and the data group B are indicated by a dotted frame, and the data group after the data group C is indicated by a solid line frame.
[0016]
Here, as described above, the second memory 150 is controlled so that the data group is sent one data group later than the data group sent from the first memory 110 (see (2)). Therefore, only the data group C is supplied to the transmission circuit 130 twice as the output from the first memory 110 and the output from the second memory 150, and the second The data group columns after the data group D output from the memory 150 are sequentially supplied.
In the receiving side unit 200, when the error detection signal is supplied to the control circuit 260, the control circuit 260 supplies the first memory 220 of the column of the data group received by the receiving circuit 210. Stop and switch to supply to the second memory 250. (7) of FIG. 3 shows a sequence of data groups supplied to and stored in the second memory 250. From this, it can be seen that the sequence of data groups after the data group C is sequentially supplied. Further, the sequence of data groups stored in the second memory 250 is read by the control circuit 260 at a timing delayed by one data group. FIG. 3 (9) shows a column of data groups read from the second memory 250, which are sequentially supplied to the data storage unit 240. Therefore, as shown in (10) of FIG. 3, the data group sequence sent from the first memory 220 is supplied to the data storage unit 240 until the data group B before the error occurs, and the data group C has an error. Is detected, the data group column from the second memory 250 is supplied to the data storage unit 240. Then, the data storage unit 240 can continuously receive the data group columns after the data group A as if nothing happened, and these data are subjected to an image reconstruction process to regenerate a very good image. Can be configured.
[0017]
As described above, in the sequence according to the present embodiment, the second memory 150 of the transmission-side unit 100 possesses data delayed by one data group from the first memory 110. 150 is not used. In addition, nothing is written in the second memory 250 of the receiving side unit 200 under normal conditions, and data is output from the first memory 220 with a delay of two data groups. In other words, at the normal time, the transmitting unit 100 transmits data delayed by one data group and the receiving unit 200 receives data delayed by two data groups. When an error is detected, the transmitting unit 100 Further, the data delayed by one data group is transmitted (that is, delayed by one data group compared with the normal time), and the receiving side unit 200 receives the data delayed by one data group (that is, compared with the normal time). I received it as soon as possible.
As a result, when there is no error in the data, the data is transmitted through the route of (1) → (2) → (4) → (5) → (6) → (8) → (10). On the other hand, when data is transmitted on the normal path ((1) → (2) → (4) → (5) → (6) → (8) → (10)) When a data error is detected at 270, the control circuit 160, 260 switches the path from the first memory 110, 220 to the second memory 150, 250 at the break of the data group. Data is transmitted along the route (1) → (3) → (4) → (5) → (7) → (9) → (10).
Therefore, if an error occurs in one data group among the data group strings being transmitted, the data group can be retransmitted, and the data group strings can be continued as if there were no errors. Can be received and stored. As a result, in the X-ray CT scanner or the like, it is possible to eliminate image defects caused by missing data or garbled data.
[0018]
Next, when an error occurs in two data groups among the data group columns being transmitted, the data group columns are changed as if there were no errors, as in the first embodiment. A second embodiment that enables transmission will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 and 5 show the same data transmission sequence, FIG. 4 shows a normal case where data is normally transmitted, and FIG. 5 shows the case where an error occurs in the data being transmitted. It shows a state where the data in the error part is retransmitted to cope with it. Further, in these drawings, (1) to (10) indicate the data group columns in the input / output unit of each component device in FIG. 1, as in FIGS. In FIGS. 4 and 5, data groups A to L are displayed as data sent from the data generation unit 140, and the subsequent data group display is omitted.
In the sequence of the second embodiment, the second memory 150 of the transmission side unit 100 possesses data delayed by one data group from the first memory 110 when normal, and the second memory 150 is not used. In the same manner as in the first embodiment, nothing is written in the second memory 250 of the receiving-side unit 200 in a normal state. Normally, control is performed so that data is output from the first memory 220 of the receiving side unit 200 with a delay of three data groups. Therefore, in the sequence of this embodiment, control is normally performed so that data is output from the first memory 220 of the receiving unit 200 with a delay of three data groups (see (8) in FIG. 4). 2 except for the above, the sequence of data groups is transmitted via the route (1) → (2) → (4) → (5) → (6) → (8) → (10) Therefore, the description of FIG.
[0019]
On the other hand, whenever an error is detected in the transmitted data, the memory to be used is switched. That is, in the transmission-side unit 100, the first memory 110 is switched to the second memory 150, and the first memory 110 possesses data delayed by two data groups than before (that is, the data generation unit). 140 is delayed by three data groups with respect to the data group column (1) supplied from 140). When the second data error is detected, the second memory 150 is switched to the first memory 110. At this time, the second memory 150 also stores data delayed by two data groups than before. It is controlled so as to be possessed (that is, delayed by four data groups with respect to the data group column (1) supplied from the data generation unit 140).
Further, when an error is detected in the transmitted data, the memory to be used is switched in the receiving unit 200 each time. That is, when an error is detected for the first time, the supply of the column of the data group received by the receiving circuit 210 is switched from the first memory 220 to the second memory 250 and stored in the second memory 250. The data group is read at a timing delayed by two data groups. When the second data error is detected, the second memory 250 is switched to the first memory 220. At this time, the data group stored in the first memory 220 is delayed by one data group. Read at timing.
[0020]
FIG. 5 shows a specific example of a sequence when an error is detected in such transmitted data. The operation at this time will be described with reference to FIG.
Data groups A and B are assumed to have been transmitted normally. At this time, as in FIG. 4, (1) → (2) → (4) → (5) → (6) → (8) → (10) Data is transmitted through the path. Assuming that the data group C transmitted through the route of (1) → (2) → (4) is received as the data group Cx by the receiving circuit 210 (see (5)), the error detection circuit 270 The error detection signal is supplied to the control circuit 160 of the transmission-side unit 100 and the control circuit 260 of the reception-side unit 200. Upon receiving this error signal, the control circuit 160 of the transmission-side unit 100 discards the second signal that has been discarded in the normal state. The output of the memory 150 (see (3)) is supplied to the transmission circuit 130 (see (4)). Further, the first memory 110 is controlled so as to possess data delayed by two data groups than before (data delayed by three data groups with respect to the input (1)). The data is switched so that the data from the memory 110 is discarded (see (2)).
[0021]
Here, the second memory 150 is delayed by one data group from the data group transmitted from the first memory 110 (see (2)) (delayed by two data groups with respect to the input (1)). Since the data group is controlled to be transmitted, only the data group C is continuously supplied to the transmission circuit 130 as the output from the first memory 110 and the output from the second memory 150 twice. Subsequently, the data group columns after the data group D output from the second memory 150 are sequentially supplied (see (4)). At the same time, when the error detection signal is supplied to the control circuit 260 in the receiving-side unit 200, the control circuit 260 stops supplying the data group column received by the receiving circuit 210 to the first memory 220, Switching to supply to the second memory 250, and further, the sequence of data groups stored in the second memory 250 is read by the control circuit 260 at a timing delayed by two data groups (see (9)). In normal operation, control is performed so that data is output from the first memory 220 of the receiving-side unit 200 with a delay of three data groups (see (8)). The column is transmitted via the route of (1) → (3) → (4) → (5) → (7) → (9) → (10), and the data storage unit 240 is set to (10). As shown, columns of data groups A, B, C,.
[0022]
The process up to this point is almost the same as in the first embodiment, but the case where a second error is detected will be described.
That is, it is assumed that the output data group E from the second memory 150 switched by the first error detection is received as the data group Ex by the receiving circuit 210 (see (5)). Therefore, the error detection signal is again supplied from the error detection circuit 270 to the control circuit 160 of the transmission side unit 100 and the control circuit 260 of the reception side unit 200, and upon receiving this error signal, the control circuit 160 of the transmission side unit 100 The data from the second memory 150 is discarded, and the data output (see (2) data group E) from the first memory 110 possessing data delayed by three data groups with respect to the input (1) is transmitted. The data is switched to be supplied to the circuit 130, and this data is received by the receiving circuit 210 (see (5) Data group E). At the same time, the error detection signal is also supplied to the control circuit 260 in the receiving side unit 200, and the control circuit 260 stops supplying the second group of data of the data group received by the receiving circuit 210 to the first memory 250. In addition, the data group sequence stored in the first memory 220 is read by the control circuit 260 at a timing delayed by one data group (see (8) Data group E reference). ). Therefore, the sequence of data groups after the second error is detected is transmitted via the route (1) → (2) → (4) → (5) → (6) → (8) → (10). This is the same route as in normal operation.
Therefore, even when an error occurs in the data group being transmitted twice instead of once, the data group can be retransmitted, and the data group column supplied to the data storage unit 240 is: As shown in (10), columns of data groups A, B, C, D,... Are continuously supplied as if there were no errors. As a result, the reliability of data transmission can be further improved, and in the X-ray CT scanner or the like, it is possible to eliminate image defects caused by missing data or garbled data.
[0023]
In the above, the explanation has been given on the relief by retransmitting the data group in error when the error occurs once or twice in the data group sequence being transmitted. Even if an error occurs, each time an error is detected, the data group is retransmitted while alternately switching the data transmission paths, and the data groups A, B, C, D,... Are continuously displayed as if there were no errors. This will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 and 7 also show the same situation as FIG. 2, FIG. 3 or FIG. 4 and FIG. Also, here, an embodiment is shown in which errors can be relieved up to four times (m = 4; where m is the number of allowable errors), but the concept is the same for more cases. . In FIGS. 6 and 7, data groups A to P are displayed as data transmitted from the data generation unit 140, and the subsequent data group display is omitted.
[0024]
As an initial setting, the first memory 110 of the transmission-side unit 100 possesses data delayed by one data group with respect to the input (1), and the second memory 150 stores the data with respect to the input (1). So that the data is delayed by two data groups. Then, every time an error is detected, the first memory 110 and the second memory 150 of the transmission side unit 100 alternately alternate one input data group (ie, 2+) with respect to the input (1). m 'data (m' is Number of errors that occurred)) Controlled to have delayed data. That is, when the first error is detected, the first memory 110 has data delayed by (2 + 1 = 3) data groups with respect to the input (1), and when the second error is detected. The second memory 150 possesses data delayed by (2 + 2 = 4) data groups with respect to the input (1), and when the third error is detected, the first memory 110 That is, it is controlled so as to possess data delayed by (2 + 3 = 5) data groups with respect to (1).
Also, the data group sequence stored in the first memory 220 of the receiving side unit 200 is divided into (m + 1) data group values for the input (6) by the control circuit 260 according to the number of errors m allowed. Initial settings are made so that the data is read at a delayed timing.
Each time an error is detected, the data group column is supplied from the first memory 220 of the receiving side unit 200 to the second memory 250 and from the second memory 250 to the first memory 220. The data groups that are alternately switched and stored in the memories 220 and 250 are read out at a timing of (m + 1−m ′), which is shorter than the initial setting by the number of times of the error m ′. Be controlled. That is, assuming that up to four errors are allowed, when the first error is detected, the stored data group is read from the second memory 250 with a delay of (4 + 1−1 = 4) data group. When the second error is detected, the data is read from the first memory 220 with a delay of (4 + 1−2 = 3) data group, and when the third error is detected, the second error is detected. The memory 250 is controlled so as to be read with a delay of (4 + 1−3 = 2) data groups.
[0025]
FIG. 6 shows a normal case in which data is normally transmitted. Since it is almost the same as FIG. 2 and FIG. 4, the description thereof is omitted, and when an error occurs in data being transmitted, A description will be given of FIG. 7 showing a state in which the errored data group is retransmitted to cope with it.
It is assumed that the data group A is normally transmitted, the subsequent data group B is detected as the data group Bx, and the first error occurs. At this time, the data group A is transmitted to the data storage unit 240 through the route of (1) → (2) → (4) → (5) → (6) → (8) → (10), and subsequently the data The group B is sent from the second memory 150 of the transmission side unit 100 to the transmission circuit 130, and the second memory 250 of the reception side unit 200 reads out the stored data group sequence with a delay of 4 data groups. To be controlled. Therefore, data group B will be transmitted in the route of (1) → (3) → (4) → (5) → (7) → (9) → (10). It is transmitted on the same route until an error occurs. When the first error is detected, the first memory 110 of the transmission side unit 100 is controlled so as to possess data delayed by three data groups with respect to the input (1).
[0026]
Next, when a second error occurs in the data group D and is detected as the data group Dx, the data group D is switched from the first memory 110 of the transmission side unit 100 this time. At this time, since the first memory 110 possesses data delayed by three data groups with respect to the input (1), the data group D is supplied to the transmission circuit 130 again. The supply of the data group column is switched from the second memory 250 to the first memory 220, and in addition, the data is controlled to be read from the first memory 220 with a delay of three data groups. Therefore, following the data group C, the data group D is transmitted to the data storage unit 240 through the route of (1) → (2) → (4) → (5) → (6) → (8) → (10). The
Further, when the third error occurs in the data group E and is detected as the data group Ex, the second memory 150 of the transmission side unit 100 is switched to send the data group column to the transmission circuit 130 again. At this time, since the second memory 150 possesses data delayed by four data groups with respect to the input (1), the data group E is supplied to the transmission circuit 130. Then, the second memory 250 of the receiving side unit 200 is controlled so that the stored data group is read with a delay of two data groups. Therefore, the data group E is transmitted on the route of (1) → (3) → (4) → (5) → (7) → (9) → (10), and the next fourth error occurs. It is transmitted on the same route until it occurs. When the third error is detected, the first memory 110 of the transmission side unit 100 is controlled so as to possess data delayed by five data groups with respect to the input (1).
[0027]
After that, when data is normally transmitted to the data group G and the fourth error occurs in the data group H and is detected as the data group Hx, the data group sequence is sent again from the first memory 110 of the transmission side unit 100. Are switched as follows. At this time, since the first memory 110 possesses data delayed by five data groups with respect to the input (1), the data group H is supplied to the transmission circuit 130 again. The supply of data group columns is switched from the second memory 250 to the first memory 220, and in addition, data is read from the first memory 220 with a delay of one data group. Therefore, following the data group G, the data group H is transmitted to the data storage unit 240 through the path of (1) → (2) → (4) → (5) → (6) → (8) → (10). The
In this way, even if an error occurs in the data group being transmitted, it is possible to retransmit the data group in error, and the data groups A, B, C, D, as if there were no errors. Can be transmitted continuously as a sequence. When it is possible to retransmit a data group in response to a plurality of errors, the same number of memories corresponding to the number of errors to be remedied may be connected in parallel with the second memory. Can function. In this case, however, the number of memories increases.
[0028]
Up to this point, the sequence was described in which only the data group in which an error occurred was retransmitted. Next, if a data group has an error during transmission of the data group sequence, an error is detected. With reference to FIG. 8 and FIG. 9, a third embodiment in which duplicate data is not transmitted while two data groups of the data group and the next data group following it are retransmitted. explain. FIG. 8 shows a normal sequence in which data is normally transmitted, and FIG. 9 shows that when an error occurs in data being transmitted, the errored data group and the subsequent data group are retransmitted. In this way, it is shown that duplicate data is not transmitted, and as a result, all data is normally transmitted without interruption. Also, in these figures, (1) to (10) indicate the data group columns in the input / output unit of each component device in FIG. 1, as in FIGS. It is proportionately similar to the sequence shown in FIG. 3 described as the first embodiment.
As is apparent from FIG. 8, the initial state in the third embodiment is such that the first memory 110 of the transmission side unit 100 transmits a data group with a delay of one data group (see (2)). The second memory 150 is controlled so that the data group is transmitted with a delay of two data groups (three data groups with respect to the input). However, when there is no error and the data is normal, the data in the second memory 150 is discarded (see (3)). On the other hand, in the first memory 220 of the receiving side unit 200, the data group is sent with a delay of three data groups with respect to the input ((6)) (see (8)), and to the second memory 250 at the normal time. The data is not written or read. Therefore, in the normal state, data is transmitted through the route of (1) → (2) → (4) → (5) → (6) → (8) → (10).
[0029]
Next, a sequence when an error is detected in the data group received by the receiving circuit 210 will be described. FIG. 9 shows a case where the data group C is received as the data group Cx for convenience and is determined to be an error.
That is, since data group A and data group B were normally transmitted, the transmission status of the data group columns shown in (2), (4), (8), and (10) up to that time is as shown in FIG. It is the same.
Assuming that the data group C transmitted from the transmission circuit 130 is received as the data group Cx by the reception circuit 210, an error detection signal is transmitted from the error detection circuit 270 to the control circuit 160 and the reception side of the transmission side unit 100. It is supplied to the control circuit 260 of the unit 200. In response to this error signal, the control circuit 160 of the transmission side unit 100 outputs the output of the second memory 150 at a timing delayed by one data group instead of the next data group in which the error is detected (see (3)). Is supplied to the transmission circuit 130 (see (4)), and the data in the first memory 110 (see (2)) is switched to be discarded. Therefore, in FIG. 9, in (2), the data group from the data group A to the data group D is indicated by a solid line frame, but the data group after the data group E is indicated by a dotted line frame. For the reason, in FIG. 9, (3), data group A and data group B are indicated by dotted frames, and data groups after data group C are indicated by solid lines.
[0030]
Here, as described above, the data group is sent from the second memory 150 with a delay of two data groups from the data group sent from the first memory 110 (see (2)). Therefore, after the error is detected, the data group D is supplied from the first memory 110 as an output for one data group to the transmission circuit 130, and then switched to the second memory 150 to output from the second memory 150. As a result, the data group C and the data group D are again supplied to the transmission circuit 130, and the data group columns after the data group E output from the second memory 150 are sequentially supplied.
In the receiving side unit 200, when the error detection signal is supplied to the control circuit 260, the control circuit 260 delays one data group at a timing delayed by one of the data groups received by the receiving circuit 210. The supply to the first memory 220 is stopped, and at the same time, the second memory 250 is switched to supply the data group column. Therefore, as shown in (6) of FIG. 9, up to the data group D is supplied to the first memory 220, but this data group D is not used. Then, by switching to the second memory 250, as shown in (7) of FIG. 9, the data group column after the data group C is sequentially supplied to the second memory 250. Further, the data group stored in the second memory 250 is read at a timing delayed by one data group as shown in (9) of FIG. 9, and this is sequentially supplied to the data storage unit 240. Will be. Therefore, as shown in (10) of FIG. 9, until the data group B before the error occurs, the data group sequence sent from the first memory 220 is supplied to the data storage unit 240, and the data group C has an error. Is detected, the data group column from the second memory 250 is supplied to the data storage unit 240. The data storage unit 240 can continuously receive the data group A and subsequent data groups as if nothing happened.
[0031]
In the third embodiment, even when an error is detected by the error detection circuit 270 and the detection signal is notified to the control circuits 160 and 260, the next treatment is not in time, for example, a data group. This is effective when the interval between them is extremely short, or when an error occurs at the end of the data group. In other words, since the two data groups of the data group in error in this case and the subsequent data group are retransmitted, the error is surely remedied and the data storage unit 240 can be retransmitted even if the two data groups are retransmitted. There will be no gaps in the data received. Therefore, in the case of an X-ray CT scanner or the like, even if an error occurs in the data group being transmitted, the error is surely remedied, and these data are subjected to an image reconstruction process. Can be reconfigured.
In the third embodiment shown in FIGS. 8 and 9, it has been described that two data groups, that is, a data group in which an error has occurred and the subsequent data group are retransmitted when an error is detected. The group may be 3 or more. For example, when retransmitting data for n data groups, as an initial state, the first memory 110 of the transmission side unit 100 is configured to send a data group delayed by one data group, and the second memory 150 is The data group is sent after being delayed by n data groups (for (n + 1) data groups with respect to the input). On the other hand, the first memory 220 of the receiving-side unit 200 transmits the data group with a delay of (n + 1) data groups with respect to the input ((6)). Other controls are the same as those described with reference to FIGS.
[0032]
As such an embodiment, the sequence in the case where the data group C in error and the subsequent three data groups D and E are retransmitted continuously (that is, when n = 3) is shown in FIG. It is shown in FIG. 10 shows a normal case where data is normally transmitted, FIG. 11 shows a case where an error occurs in the data being transmitted, and (1) to (10) are diagrams. 1 shows a column of data groups in the input / output unit of each component device in FIG. 1, and the operation is the same as that described with reference to FIGS.
Now, since the quality of the data transmission line is low and errors are likely to occur, when the data group needs to be retransmitted many times, the second embodiment has been expanded and described with reference to FIGS. Like the above, it is possible to cope with this by arranging a sequence so that the first memory 220 of the receiving unit 200 is delayed by an appropriate data group. Further, when the error detection circuit 270 detects an error and notifies the control circuits 160 and 260 even if the next measure is not in time, the third embodiment and its extension will be described. Based on the concept of what is shown in FIGS. 8 to 11, a plurality of continuous data groups can be retransmitted in time for the intended phase treatment.
[0033]
Therefore, when there is a request for retransmitting a data group many times and a request for retransmitting a plurality of continuous data groups when retransmitting, a sequence that can satisfy both requests is described in the fourth embodiment. As shown in FIGS. 12 and 13, this will be described next. In this embodiment, the number of data groups that can be retransmitted is m, the number of data groups that can be retransmitted continuously is n, and m = 2 and n = 2. 12 shows a sequence in a normal case where data is normally transmitted, and FIG. 13 shows a sequence in the case where an error occurs in the data being transmitted. In these figures, (1) ... (10) show columns of data groups in the input / output units of each component device in FIG. 1, as in the first to third embodiments already described.
In this embodiment, as an initial setting, the first memory 110 of the transmission side unit 100 possesses a data group delayed by one data group with respect to the input (1), and the second memory 150 Also, a data group delayed by n data groups ((n + 1) data groups for input (1)) is possessed. Then, every time an error is detected, the first memory 110 and the second memory 150 of the transmission-side unit 100 alternately alternate (n + 1 ++) with respect to the input (1). m '× n) Data group ( m ' Number of errors that occurred)) Controlled to have delayed data. That is, when the first error is detected, the first memory 110 detects (2 + 1 + 1) with respect to the input (1). × 2 = 5) When data delayed by the data group is possessed and the second error is detected, the second memory 150 receives (2 + 1 + 2) with respect to the input (1). × 2 = 7) It is controlled so as to possess data delayed by the data group.
[0034]
In addition, the column of the data group stored in the first memory 220 of the reception-side unit 200 is input to the input (6) by the control circuit 260 in accordance with the number of allowable errors m ( × n + 1) Initial setting is made so that data is read at a timing delayed by the data group. Each time an error is detected, the data group column is supplied from the first memory 220 of the receiving side unit 200 to the second memory 250 and from the second memory 250 to the first memory 220. The columns of data groups that are alternately switched and stored in the memories 220 and 250 indicate the number of errors that have occurred from the initial setting. m ' Depending on (m × n + 1)-( m '× n) Control is performed so that the data is read out at a timing of shortening data groups. In other words, when an error up to two times is allowed, when the first error is detected, the stored data group is (2 × 2 + 1-1 × 2 = 3) When data is read with a delay corresponding to the data group and the second error is detected, the first memory 220 reads (2 × 2 + 1-2 × 2 = 1) Control is performed so that data is read with a delay corresponding to the data group.
Therefore, in the normal case where data is normally transmitted, as shown in FIG. 12, (1) → (2) → (4) → (5) → (6) → ( Data is transmitted through the route 8) → (10).
[0035]
Therefore, it is assumed that the data group A and the data group B are normally transmitted and then the first error occurs, and for example, the data group C is received as the data group Cx. In this case, an error detection signal is supplied from the error detection circuit 270 to the control circuit 160 of the transmission-side unit 100 and the control circuit 260 of the reception-side unit 200, and is the same as that described as the third embodiment in FIG. In addition, the control circuit 160 of the transmission-side unit 100 supplies the output of the second memory 150 (see (3)) to the transmission circuit 130 (see (4)) at a timing delayed by three data groups. Data in the memory 110 (see (2)) is discarded. Therefore, in FIG. 13 (2), the data group from the data group A to the data group D is shown by a solid line frame. For the same reason, in FIG. The group B is indicated by a dotted frame, and the data group after the data group C is indicated by a solid frame.
Here, since the data group is transmitted from the second memory 150 by two data groups later than the data group transmitted from the first memory 110 (see (2)), an error occurs. After the detection, the data group D is supplied from the first memory 110 to the transmission circuit 130 as an output for one data group, but this is not used, and is then switched to the second memory 150 and the second As an output from the memory 150, the data group C and the data group after the data group D are sequentially supplied to the transmission circuit 130 until the next error occurs.
On the other hand, in the receiving unit 200, the data group A and the data group B are read from the first memory 220 with a delay of 5 data groups and supplied to the data storage unit 240 (see (8) and (10)). By detecting the error, the data group stored from the second memory 250 is controlled to be read with a delay of three data groups. Therefore, the data after data group C will be transmitted through the route of (1) → (3) → (4) → (5) → (7) → (9) → (10). Until the error occurs.
[0036]
Next, when a second error occurs in the data group F and is detected as the data group Fx, the data group F is switched to be transmitted from the first memory 110 of the transmission side unit 100 this time. At this time, since the first memory 110 possesses data delayed by five data groups with respect to the input (1), the data group F is supplied to the transmission circuit 130 again. The supply of data group columns is switched from the second memory 250 to the first memory 220, and in addition, data is read from the first memory 220 with a delay of one data group. Therefore, following the data group E, the data group F is transmitted to the data storage unit 240 through the path (1) → (2) → (4) → (5) → (6) → (8) → (10). The
In this way, it is possible to satisfy both the request to retransmit a data group as many times as possible and the request to retransmit a plurality of continuous data groups when retransmitting.
[0037]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms. For example, the transmission of data between the transmission circuit 130 and the reception circuit 210 has been described as optical transmission, but it goes without saying that transmission by magnetic force or others may be possible.
[0038]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, when an error occurs in a certain data group during transmission of the data group column, the error is not caused without impairing the continuity of the data group column. Therefore, it is possible to retransmit only the data group or to retransmit the erroneous data group and the subsequent data group, so that the reliability of data transmission can be improved. In addition, since the amount of data is not increased as compared with error correction using redundant bits, a reduction in real-time property can be minimized. Therefore, if the present invention is applied to an X-ray CT scanner or the like, it is possible to provide a better diagnostic image by eliminating image defects caused by missing data or garbled data. It is possible to transmit accurately and without losing the real-time property as much as possible, and there is a remarkable effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a data transmission apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a first embodiment of a data transmission sequence in a data transmission apparatus according to the present invention in a normal transmission state.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relief state by retransmission of a data group when one data group becomes an error during transmission in the sequence shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram illustrating a second embodiment of a data transmission sequence according to the present invention in a normal transmission state.
FIG. 5 is a diagram for explaining a repair state by retransmission of each data group when two data groups become errors during transmission in the sequence shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram showing a normal transmission state for a sequence obtained by extending the second embodiment.
7 is a diagram for explaining a rescue state by retransmission of each data group when m data groups have an error in the sequence shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of a data transmission sequence according to the present invention in a normal transmission state.
FIG. 9 is a diagram for explaining a rescue state by resending two data groups following the data group when an error occurs in one data group during transmission in the sequence shown in FIG. 8;
FIG. 10 is a diagram illustrating a normal transmission state for a sequence obtained by extending the third embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating a rescue state by retransmission for n data groups following the data group when an error occurs in one data group in the sequence shown in FIG. 10;
FIG. 12 is a diagram showing a fourth embodiment of a data transmission sequence according to the present invention in a normal transmission state.
FIG. 13 is a diagram illustrating a relief state by retransmission of n data groups following the data group when m data groups result in an error in the sequence shown in FIG. 11;
FIG. 14 is a system diagram showing a conventional data transmission apparatus.
FIG. 15 is a diagram showing a normal transmission state of a data transmission sequence in a conventional data transmission apparatus.
FIG. 16 is a diagram illustrating a state when an error occurs in a conventional data transmission sequence.
[Explanation of symbols]
100 Transmitting unit
110 first memory
130 Transmitter circuit
140 Data generator
150 second memory
160 Control circuit
200 Receiver unit
210 Receiver circuit
220 first memory
240 Data storage
250 second memory
260 Control circuit
270 Error detection circuit
300 Transmission line

Claims

In a data transmission device that transmits data from a transmission side to a reception side via a transmission medium,
A plurality of memories that temporarily store data to be transmitted for each desired chunk are provided on both the transmission side and the reception side,
Data is transmitted via the first memory on the transmission side in the normal state, and when an error occurs in the transmission data, the data is transmitted delayed by the desired data via the second memory on the transmission side der is, and, said when multiple errors in the transmission data occurs, and switches the time the error occurs, the memory via the data out of the first memory and the second memory Data transmission equipment.

2. The data transmission apparatus according to claim 1, wherein when an error occurs in the transmission data, the erroneous data group and at least one data group subsequent thereto are retransmitted.

Wherein when multiple errors in the transmission data occurs, whenever an error occurs, the data transmission apparatus according to claim 1, wherein the switching the first memory and the second memory via the data alternately .

The data according to any one of claims 1 to 3 , further comprising control means for individually controlling operations of a plurality of memories provided on both the transmission side and the reception side. Transmission equipment.

The control means performs control so that the chunk of data is delayed and transmitted from the memory provided on the transmitting side and the receiving side according to the number of times that the wrong chunk of data can be replaced with the correct chunk of data. The data transmission apparatus according to claim 4 .

An X-ray CT scanner comprising the data transmission device according to any one of claims 1 to 5 .