JP5317454B2 - 異常検出装置、及びこれを備える磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明は、寝台の位置をアブソリュートエンコーダで検出する磁気共鳴イメージング装置に関し、特にアブソリュートエンコーダ及びアブソリュートエンコーダから延びる信号経路の異常検出に関する。

磁気共鳴イメージング法（ＭＲＩ）は、静磁場中に置かれた被検体組織の原子核スピンを、そのラーモア周波数をもつ高周波信号（ＲＦパルス）で励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号（ＭＲ信号）から画像データを再構成するイメージング法である。

磁気共鳴イメージング装置（以下、「ＭＲＩ装置」という）は、生体内から検出されるＭＲ信号に基づいて画像データを生成する画像診断装置であり、解剖学的診断情報のみならず生化学的情報や機能診断情報など多くの診断情報を得ることができるため、今日の画像診断の分野では不可欠なものとなっている。

ＭＲＩ装置は、磁石架台と、磁石架台に被検体を挿入する寝台ユニットと、磁石架台及び寝台ユニットの駆動を制御するとともに、画像データを再構成する制御ユニットとを備える。寝台ユニットの天板に被検体を載置し、天板を磁石架台内に移動させて、被検体を磁石架台に挿入する。

所望する部位の画像を再構成するためには、天板の正確な位置合わせが必要である。また、所定幅を有する所望部位を時系列的に観察するために、天板を磁石架台内で挿入方向に移動させたり、引抜方向に移動させたりする繰り返し動作が行われる場合があるが、この繰り返し動作においても、良好な画像を取得するためには、正確な切り返しポイントで天板を往復させる必要がある。

そのため、ＭＲＩ装置では、天板の移動を正確に検出するためにアブソリュートエンコーダが備えられている。アブソリュートエンコーダは、天板を移動させる駆動部の回転角度や回転量を監視し、回転角度や回転数を絶対的な値として出力する。アブソリュートエンコーダが出力するエンコーダ信号は、複数桁のデータビット群からなる。データビット群のとる値によって回転角度や回転数が一意に定まる。通常、アブソリュートエンコーダが出力するデータビット群は、回転角度や回転数が増減何れか一方向に所定量変位するごとに、１ずつカウントアップ又はカウントダウンされた値を出力する。

このアブソリュートエンコーダは、パラレル信号を出力するためにインクリメント型のエンコーダよりも断線等のリスクが大きい。また、下位のビットになるほど断線しても気がつかない可能性がある。

そこで、従来より、アブソリュートエンコーダの異常やアブソリュートエンコーダから延びる信号線やインターフェース基板の断線といった異常に起因した所謂ビット誤りを検出する方法として、パリティチェック、サムチェック、ＣＲＣ等がよく知られている。

これらのビット誤りを検出する方法は、エンコーダ信号に誤りチェック用のビットを付加する（例えば、「特許文献１」、「特許文献２」参照。）。そのため、従来のアブソリュートエンコーダにおけるビット誤りを検出す方法では、エンコーダ信号を出力する送信側にビットを付加する特別な演算回路を必要としていた。

特開平０６−９４４８０号公報 特開平０９−２８０８９２号公報

しかし、寝台ユニットは、強力な磁場を発生する磁石架台とともにシールドルーム内に設置される。従って、この特別な演算回路を送信側に設置するためには、強力な磁場をシールドする形式で設置することが必要であり、コストアップにつながる。また、このシールドルーム内に発生するＲＦパルスや高磁場により、この演算回路に誤作動が生じ、アブソリュートエンコーダや信号線の異常を検出できないリスクも生じる。

さらに、この特別な回路が、ＭＲＩ装置の受信ＲＦコイルへノイズを放射してしまうリスクも生じる。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ビットを付加する等の特別な演算回路を必要とすることなく、アブソリュートエンコーダやアブソリュートエンコーダから延びる信号経路の異常を検出する技術を提供することにある。

上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、診断用空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記静磁場の中に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記診断用空間の入口から前記診断用空間の内部に被検体を挿入する天板と、前記天板を駆動させる駆動部と、前記駆動部の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該駆動部の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダと、前記アブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記信号列に基づき、前記駆動部に駆動信号を出力する制御部と、を備え、前記制御部は、前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記いずれかの信号列のＮビット目が２回以上変化する間に、それより下位のビットに変化がなければ、異常と判定する判定手段を含むこと、を特徴とする。

上記課題を解決するための請求項２記載の発明は、診断用空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記静磁場の中に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記診断用空間の入口から前記診断用空間の内部に被検体を挿入する天板と、前記天板を駆動させる駆動部と、前記駆動部の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該駆動部の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダと、前記アブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記信号列に基づき、前記駆動部に駆動信号を出力する制御部と、を備え、前記制御部は、前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記いずれかの信号列のＮビット目より下位の全てのビットで表される値がある値から増方向又は減方向に変化し前記ある値と同じ値を超えるまでに、当該Ｎビット目に変化がなければ、異常と判定する判定手段を含むこと、を特徴とする。

上記課題を解決するための請求項３記載の発明は、診断用空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記静磁場の中に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記診断用空間の入口から前記診断用空間の内部に被検体を挿入する天板と、前記天板を駆動させる駆動部と、前記駆動部の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該駆動部の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダと、前記アブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記信号列に基づき、前記駆動部に駆動信号を出力する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１及び第２のビット列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記第２のビット列の最下位ビットが２回以上変化する間に、前記第１のビット列に変化していないビットがあれば、異常と判定する判定手段を含むこと、を特徴とする。

上記課題を解決するための請求項４記載の発明は、診断用空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記静磁場の中に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記診断用空間の入口から前記診断用空間の内部に被検体を挿入する天板と、前記天板を駆動させる駆動部と、前記駆動部の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該駆動部の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダと、前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、少なくとも前記いずれかの信号列のＮビット目が２回以上変化する距離分の前記天板の移動を検出して検出信号を出力するセンサと、前記アブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記信号列に基づき、前記駆動部に駆動信号を出力する制御部と、を備え、前記制御部は、前記センサが前記検出信号を出力したときに、前記いずれかの信号列のＮビット目より下位のビットに変化がなければ、異常と判定すること、を特徴とする。

上記課題を解決するための請求項５記載の発明は、検出対象の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該検出対象の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記いずれかの信号列のＮビット目が２回以上変化する間に、それより下位のビットに変化がなければ、異常と判定すること、を特徴とする。

上記課題を解決するための請求項６記載の発明は、検出対象の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該検出対象の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記いずれかの信号列のＮビット目より下位で表される値がある値から増方向又は減方向に変化し前記ある値と同じ値を超えるまでに、当該Ｎビット目の変化がなければ、異常と判定すること、を特徴とする。

上記課題を解決するための請求項７記載の発明は、検出対象の回転角度を表す複数桁の第１のビット列と当該検出対象の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記第１及び第２の信号列が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記第２のビット列の最下位ビットが２回以上変化する間に、前記第１のビット列に変化していないビットがあれば、異常と判定すること、を特徴とする。

上記課題を解決するための請求項８記載の発明は、機器を移動させる検出対象の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該検出対象の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、少なくとも前記いずれかの信号列のＮビット目が２回以上変化する距離分の前記機器の移動を検出して検出信号を出力するセンサと、前記センサが前記検出信号を出力したときに、前記いずれかの信号列のＮビット目より下位のビットに変化がなければ、異常と判定すること、を特徴とする。

本発明では、アブソリュートエンコーダから出力される信号列さえ受信できれば、ビット誤りを検出するためのビットを付加する特別な演算回路を設けることなく、受信側でビット誤りを検出することができ、信号経路またはアブソリュートエンコーダの異常判定が可能となる。従って、製造コストの増大を防ぐことができる。

しかも、ＭＲＩ装置においては、シールドルーム内にこの特別な演算回路を設けることは、受信ＲＦコイルへのノイズ放射のリスクが生じ、またＲＦパルスや高磁場によるこの演算回路の誤作動リスクも生じるが、本発明では、そのようなリスクが生じることがない。

以下、本発明に係る異常検出技術の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、アブソリュートエンコーダまたはアブソリュートエンコーダから出力される信号経路の異常を検出するＭＲＩ装置１００を示す図である。

ＭＲＩ装置１００は、生体内から検出されるＭＲ信号に基づいて画像データを生成する画像診断装置である。このＭＲＩ装置１００は、磁石架台１０と寝台ユニット２０と制御ユニット３０とにより構成される。磁石架台１０は、静磁場中に置かれた被検体Ｐ組織の原子核スピンを、そのラーモア周波数をもつ高周波信号（ＲＦパルス）で励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号（ＭＲ信号）を取得する。寝台ユニット２０は、磁石架台１０の内部へ天板２１を挿入する。天板２１には、被検体Ｐが載置される。制御ユニット３０は、磁石架台１０と寝台ユニット２０の駆動を制御する。また、制御ユニット３０は、磁石架台１０が取得したＭＲ信号から被検体Ｐ内の画像を再構成する。

磁石架台１０には、静磁場磁石１１と傾斜磁場コイル１２と送信ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイル１３と受信ＲＦコイル１４とを備える。

静磁場磁石１１は、中空の円筒形状に形成されており、その内部空間に一様な静磁場を発生するように作用する。この静磁場磁石１１としては、例えば超伝導磁石などが使用される。

傾斜磁場コイル１２は、中空の円筒形状をなしており、静磁場磁石１１が形成する内部空間に配置されている。この傾斜磁場コイル１２は、予め設定された３次元直交座標系（ＸＹＺ座標系）の各座標軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されている。これら３つのコイルは、個別に電源供給を受けて、Ｘ、Ｙ、Ｚの各座標軸に沿って磁場強度が傾斜する傾斜磁場を発生する。

なお、Ｚ座標軸は被検体Ｐの体軸方向（後述の天板２１の長手方向）に沿って配置され、静磁場磁石１１は、このＺ方向の静磁場を発生する。Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場、位相エンコード用傾斜磁場、及びリードアウト用傾斜磁場の方向にそれぞれ対応される。

ここで、スライス選択用傾斜磁場は、任意に撮影断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相をエンコードするために利用される。リードアウト用傾斜磁場は、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相をエンコードするために利用される。

送信ＲＦコイル１３は、傾斜磁場コイル１２の内部空間に配置される。送信ＲＦコイル１３は、ラーモア（Ｌａｒｍｏｒ）周波数に対応する高周波パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。

受信ＲＦコイル１４は、傾斜磁場コイル１２の内部空間に配置され、複数のＲＦコイルを含んで構成される。この複数のＲＦコイルは、発生された高周波磁場の影響により被検体Ｐから放出される磁気共鳴信号をそれぞれ受信し、その受信結果を表す信号を制御ユニット３０に出力する。

寝台ユニット２０は、天板２１を備える。この天板２１には、被検体Ｐが載置される。被検体Ｐを載置した寝台ユニット２０は、天板２１を傾斜磁場コイル１２の内部空間（撮影口）に挿入する。通常、この天板２１の長手方向が静磁場磁石１１の中心軸に対して平行になるように寝台装置が設置される。

制御ユニット３０は、再構成部３１、表示部３２、入力部３３、及び制御部３４を有している。

再構成部３１は、磁気共鳴信号データに対してフーリエ変換などの画像再構成処理を実行して、被検体Ｐの体内における所望の核スピンのスペクトラムデータや画像データを求める。それにより、被検体Ｐの断層画像の画像データが生成される。

表示部３２は、スペクトラムデータや画像データなどの各種データに基づいて、各種の画像や画面を表示する。この表示処理の制御は、制御部３４によって実行される。この表示部３２としては、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの任意の表示デバイスを使用することができる。

入力部３３は、検者からの各種指定や情報入力を受け付ける。この入力部３３としては、キーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック、コントロールパネル、又はペンタブレットなどの任意の入力デバイスや操作デバイスを適宜に用いることが可能である。

制御部３４は、図示しないＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭなどを含んで構成され、このＭＲＩ装置１００の各部を個別に或いは連動させて制御する。

図２は、このＭＲＩ装置１００の寝台ユニット２０と寝台ユニット２０を制御する制御部３４の詳細構成を示す図である。

寝台ユニット２０は、磁石架台１０とともにシールドルーム２００に設置されており、制御ユニット３０は、シールドルーム２００外に設置されている。シールドルーム２００は、漏洩磁場の管理区域であり、磁石の漏洩磁場を抑制するための磁気シールドが設置されている。ＭＲＩ装置１００は強力な磁場を発生しているため、人体及び周辺の装置や機器に影響を与えるためである。このため、制御ユニット３０と寝台ユニット２０とは、信号経路２５を介して接続されている。信号経路２５は、通信ユニット２４ａと通信インターフェース２４ｂと信号線とにより構成されている。

寝台ユニット２０は、信号経路２５を介して制御ユニット３０の制御部３４と信号の送受信を行う通信部と、天板２１を移動させる駆動部２２と、駆動部２２の回転角度や回転数を検出する多回転型アブソリュートエンコーダ２３（以下、単に「アブソリュートエンコーダ」という）とを備える。制御ユニット３０の制御部３４は、予め記憶しているプログラムの実行によって、駆動制御装置３４１と異常検出装置３４２となる。

駆動制御装置３４１からは、駆動信号が出力される。駆動部２２は、モータと、モータの回転運動を直線運動に変換する駆動機構とを含む。駆動部２２では、駆動信号の入力を受けてモータが回転し、この回転運動が駆動機構によって直線運動に変換され、天板２１を移動させる。

アブソリュートエンコーダ２３は、駆動部２２の回転角度を検出し、駆動部２２の回転角度を表す複数桁のデータビット群からなる信号列が出力される。また、駆動部２２の回転数を検出し、駆動部２２の回転数を表す複数桁のデータビット群からなる信号列が出力される。このアブソリュートエンコーダ２３は、スリットピッチ数の異なる複数組のトラックをもつ回転角度用のスケールと回転数用のスケールと、各トラックを定点観測し、スリットの有無を検出するセンサとを備える。各スケールには、各トラックのスリットの有無を半径方向に沿って並べていくと、その並びが角度によって一意に定まるようにスリットが形成されている。各トラックに対応するセンサが検出したスリットの有無を表す信号を並べると、その信号列によりモータの回転角度や回転数が決定される。アブソリュートエンコーダ２３からは、このセンサが検出したスリットの有無を表す信号列がエンコーダ信号として出力される。アブソリュートエンコーダ２３から出力されるエンコーダ信号は、パラレル信号として制御部３４に入力される。

異常検出装置３４２は、回転数を表すエンコーダ信号を解析し、アブソリュートエンコーダ２３または信号経路２５の異常を検出する。図３は、この異常検出装置３４２の構成を示すブロック図である。

異常検出装置３４２は、Ｎビット目変化検出部３４３と、信号格納部３４４と、変化桁検出部３４５と、変化桁格納部３４６と、異常判定部３４７と、を備える。この構成は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭで構成される制御部３４が、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、制御部３４で実現される。

Ｎビット目変化検出部３４３は、エンコーダ信号のＮビット目の信号の変化を検出する。Ｎは、エンコーダ信号の桁数≧Ｎ≧２である。Ｎビット目の信号が変化すると、信号格納部３４４にエンコーダ信号を格納させる。変化桁検出部３４５は、Ｎビット目よりも下位の値が変化したビットを検出する。Ｎビット目よりも下位のビットが変化すると、そのビットの桁番号を表す変化桁情報を変化桁格納部３４６に格納する。異常判定部３４７は、エンコーダ信号のＮビット目が２回変化すると、変化桁格納部３４６を参照して、変化桁格納部３４６に格納されていないビットを検出する。エンコーダ信号のＮビット目が変化してから再び変化するまでの間に変化桁格納部３４６に格納されなかったビットを検出すると、異常と判定する。

図４及び図５は、この異常検出装置３４２に入力されるエンコーダ信号のビット間の関係を示すタイミングチャートである。図４は、アブソリュートエンコーダ２３や信号経路２５に断線等の異常がない場合に示される正常なタイミングチャートを示している。図５は、アブソリュートエンコーダ２３や信号経路２５に断線等の異常がある場合に示される異常なタイミングチャートを示している。

エンコーダ信号は、複数桁のデータビット列からなる。駆動部２２の回転が一方向であると、エンコーダ信号は、その信号が示す数値が増減何れかの方向にカウントアップまたはカウントアップしていく。

例えば、図４に示すように、アブソリュートエンコーダ２３が４ビットのエンコーダ信号を出力し、駆動部２２の回転初期が００００といったエンコーダ信号で表される回転数であるものとする。そして、アブソリュートエンコーダ２３のスケールには、回転数が１増加するごとに１カウントアップされた符号列が光学的に形成されている。

このアブソリュートエンコーダ２３では、回転数が１回転、２回転、３回転、４回転、５回転、６回転、７回転、８回転・・・となるのに伴い、エンコーダ信号として、０００１、００１０、００１１、０１００、０１０１、０１１０、０１１１、１０００、・・・と１ずつカウントアップされた値が出力される。

３桁目をＮビット目とすると、アブソリュートエンコーダ２３や信号経路２５が正常のときには、回転数が４回転目になって３桁目が０から１へ変化してから、回転数が８回転目になって３桁目が再び１から０へ変化するまでの間には、Ｎビット目よりも下位の２桁目と１桁目の数値は、必ず１回以上変化する。

一方、図５に示すように、例えば２桁目の信号を出力する信号経路２５が断線しているときには、この２桁目の信号は、絶えずＬｏｗレベルとなるため、回転数が４回転目になって３桁目が０から１へ変化してから、回転数が８回転になって３桁目が再び１から０へ変化するまでの間、２桁目は０のまま、一度も変化しない。

従って、Ｎビット目が２回変化する間に、それよりも下位のビットに１度も変化しないビットが存在すれば、そのビットに対応する信号経路２５若しくはアブソリュートエンコーダ２３に断線等の異常が発生していることとなる。

この正常時と異常時のエンコーダ信号の出力値の違いを踏まえて、異常検出装置３４２は、アブソリュートエンコーダ２３若しくは信号経路２５の断線等の異常を検出する。図６は、異常検出装置３４２の動作を示すフローチャートである。

異常検出装置３４２の信号格納部３４４には、初期値として最初に出力されたエンコーダ信号が記憶されている。天板フリーモード時に手動で天板２１を移動させるか又は駆動制御装置３４１により駆動信号が駆動部２２に出力されることで、アブソリュートエンコーダ２３からは、異常検出装置３４２に一定周期でエンコーダ信号が入力される（Ｓ０１）。

Ｎビット目変化検出部３４３は、入力されたエンコーダ信号の信号列のうち、予め設定されているＮビット目の値が変化したか否かを判断する（Ｓ０２）。Ｎビット目変化検出部３４３は、信号格納部３４４に格納されているエンコーダ信号の信号列のＮビット目の値と、入力されたエンコーダ信号のＮビット目の値とを比較し、異なっていればＮビット目の値が変化したと判断する。

Ｎビット目の値が変化したと判断すると（Ｓ０２，Ｙｅｓ）、Ｎビット目変化検出部３４３は、今まで格納していた値をクリアにして、入力されたエンコーダ信号を信号格納部３４４に格納する（Ｓ０３）。この信号格納部３４４に格納されるエンコーダ信号は、Ｎビット目が１度目に変化したときのエンコーダ信号として格納される。

そして、Ｎビット目変化検出部３４３は、検出開始点情報が「１」であるか判断する（Ｓ０４）。Ｎビット目変化検出部３４３は、変化が駆動を開始してから最初の変化であるか否かを示す検出開始点情報を有している。初期値として、検出開始点情報は、「０」である。Ｎビット目変化検出部３４３は、検出開始点情報が「０」であると（Ｓ０４，Ｎｏ）、その変化が最初であるとして、検出開始点情報を「１」に変更してから（Ｓ０５）、異常検出の処理は進めずにＳ０１のエンコーダ信号の入力待ちに戻る。即ち、駆動部２２の初期動作においては、エンコーダ信号のＮビット目が最初に変化するまでの間に、それよりも下位のビットが１回以上変化することは保証できないため、異常検出を行わない。

再び、エンコーダ信号が入力され（Ｓ０１）、Ｎビット目の値が変化していなければ（Ｓ０２，Ｎｏ）、変化桁検出部３４５は、検出開始点情報が「１」であるか判断する（Ｓ０６）。検出開始点情報が「０」であれば（Ｓ０６，Ｎｏ）、まだ異常検出は開始されておらず、Ｓ０１のエンコーダ信号の入力待ちに戻る。

一方、再び、エンコーダ信号が入力され（Ｓ０１）、Ｎビット目の値が変化しておらず（Ｓ０２，Ｎｏ）、検出開始点情報が「１」であれば（Ｓ０６，Ｙｅｓ）、変化桁検出部３４５は、入力されたエンコーダ信号のＮビットよりも下位のビットの値と、信号格納部３４４に格納されているＮビットよりも下位のビットの値とを比較する（Ｓ０７）。比較の結果、変化桁検出部３４５は、値が変化しているビットの桁番号を表す変化桁情報を、変化桁格納部３４６に格納する（Ｓ０８）。

Ｎビット目変化検出部３４３と変化桁検出部３４５とは、エンコーダ信号が入力されて、Ｎビット目の値が変化しない限りは、Ｓ０１〜Ｓ０８を繰り返し、変化桁情報を蓄積していく。

Ｎビット目の値が再び変化し（０２，Ｙｅｓ）、検出開始点情報が「１」であると（Ｓ０４，Ｙｅｓ）、異常判定部３４７は、変化桁格納部３４６から今まで蓄積された変化桁情報を読み出し（Ｓ０９）、変化桁情報として蓄積されていないビットが存在するか判断する（Ｓ１０）。この判断では、異常判定部３４７は、Ｎ−１桁目、Ｎ−２桁目、・・・２桁目、１桁目を表す各変化桁情報が存在するか読み出した変化桁情報を検索する。

Ｎビット目よりも下位のビットを表す全ての変化桁情報が存在すれば（Ｓ１０，Ｙｅｓ）、異常判定部３４７は、アブソリュートエンコーダ２３とＮビット目よりも下位のビットに対応する信号経路２５を正常と判断して、変化桁格納部３４６に格納されている変化桁情報をクリアする（Ｓ１１）。変化桁格納部３４６がクリアされると、異常検出装置３４２は、Ｓ０１のエンコーダ信号の入力待ち処理に戻り、引き続き異常判定処理を続行する。

一方、Ｎビット目よりも下位のビットの桁番号を表す変化桁情報のいずれかが存在しなければ（Ｓ１０，Ｎｏ）、異常判定部３４７は、アブソリュートエンコーダ２３または存在していない変化桁情報が表すビットに対応する信号経路２５を異常と判断する（Ｓ１２）。異常判定部３４７で異常と判定されると、異常検出装置３４２は、駆動制御装置３４１に異常を表す信号を入力する。駆動制御信号は、異常を表す信号の入力を受けると、ＭＲＩ装置１００の各部を停止させる制御信号を出力する。

このように、本実施形態では、信号列が増減いずれかの一方向に変化しているときに、いずれかの信号列のＮビット目が２回以上変化する間に、それより下位のビットに変化がなければ、異常と判定するようにした。即ち、エンコーダ信号さえ受信できれば、受信側である制御部３４でビット誤りを検出することができ、Ｎビット目よりも下位の信号経路２５またはアブソリュートエンコーダ２３の異常判定が可能となる。

従って、送信側である寝台ユニット２０側にビット誤りを検出するためのビットを付加する特別な演算回路を設ける必要がなくなり、製造コストの増大を防ぐことができる。しかも、ＭＲＩ装置１００の場合、シールドルーム２００内である寝台ユニット２０側にこの特別な演算回路を設けることは、受信ＲＦコイル１４へのノイズ放射のリスクが生じ、またＲＦパルスや高磁場によるこの演算回路の誤作動リスクも生じるが、本実施形態であればそのようなリスクが生じ得ない。

また、本実施形態では、回転数を表すエンコーダ信号を用いて異常を検出した。アブソリュートエンコーダ２３は、回転数を計測するスケールに２のｎ乗のスリットパターンを形成しやすい観点から、２のｎ乗回転まで回転数を計測できるものが多い。つまり、アブソリュートエンコーダ２３が出力する回転数を表すエンコーダ信号は、データビット群が表現可能な全ての値を取りうる。従って、回転数を表すエンコーダ信号を用いて異常を検出することで、異常検出開始時点において如何なる値のエンコーダ信号が出力されようとも異常検出が可能となる。

但し、本実施形態は、回転角度を表すエンコーダ信号を用いて異常を検出することを妨げるものではない。回転角度を表すエンコーダ信号を用いても本実施形態と同様の手法により異常を検出することができ、同様の効果を奏する。つまり多回転型の他にも、回転角度を表すエンコーダ信号のみを出力するタイプのアブソリュートエンコーダにも適用することができる。回転角度を表すエンコーダ信号は、角度の分解能とスケールピッチの最小公倍数が膨大な値となるためにスケールに２のｎ乗のスリットパターンをスケールに形成しにくい観点から、データビット群が表現可能な全ての値を取らず、いくつかの値までカウントアップすると、値が初期化される場合がある。そのため、回転角度を表すエンコーダ信号を用いて異常を検出際は、Ｎビット目が確実に２回変化しうる範囲においてこの異常検出処理を行えばよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１００について説明する。第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の基本構造については、第１の実施形態と同様につき、詳細な説明を省略する。第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１００では、制御部３４が異常検出装置３４２として動作する際、回転数を表すエンコーダ信号の信号列が増減いずれかの一方向に変化しているときに、Ｎビット目より下位の全てのビットが変化するまでに、Ｎビット目の変化がなければ、異常と判定するものである。

上述したように、信号経路２５やアブソリュートエンコーダ２３が正常であれば、Ｎビット目が２回変化する間に、下位のビットは必ず１回以上変化する。逆に言えば、信号経路２５やアブソリュートエンコーダ２３が正常であれば、Ｎビット目よりも下位のビットの全てが変化するまでに、Ｎビット目は１回以上変化し、Ｎビット目が異常であれば変化しない。

第２の実施形態では、この正常時と異常時のエンコーダ信号の出力値の違いを踏まえて、異常検出装置３４２は、アブソリュートエンコーダ２３若しくは信号経路２５の断線等の異常を検出する。図７は、この異常検出装置３４２の構成を示すブロック図である。

異常検出装置３４２は、終了値算出部３４８と、終了値格納部３４９と、変化検出部３５０と、Ｎビット目格納部３５１、異常判定部３４７とを備える。この構成は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭで構成される制御部３４が、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、制御部３４で実現される。

終了値算出部３４８は、Ｎビット目よりも下位のビットが全て変化したことを示す下位ビットのとる値を算出する。例えば、下位のビットが０１１のときに、異常検出を開始し、エンコーダ信号の値を増加させる方向に駆動部２２が駆動していれば、次に下位のビットが０１０の値をとったときには、下位のビットが１００、１０１、１１１、０００、００１を経ることとなり、全てのビットが変化したことになる。終了値算出部３４８は、異常検出開始時の下位のビットのとる値を増減方向に合わせて１増加又は１減少させて、その結果を終了値として終了値格納部３４９に格納する。

変化検出部３５０は、異常検出開始時にＮビット目格納部３５１に格納したＮビット目の値を参照して、Ｎビット目が変化している検出する。異常判定部３４７は、終了値格納部３４９に格納されている終了値をエンコーダ信号がとるまでに、Ｎビット目の変化が検出されたか監視する。監視の結果、Ｎビット目の変化が検出されなければ、異常と判定する。

図８は、この異常検出装置３４２の動作を示すフローチャートである。

まず、駆動制御装置３４１により駆動信号が駆動部２２に出力されることで、アブソリュートエンコーダ２３からは、異常検出装置３４２に一定周期でエンコーダ信号が入力される（Ｓ２１）。

エンコーダ信号が入力されると、終了値算出部３４８は、エンコーダ信号からＮビットよりも下位のビットの示す値を取り出す（Ｓ２２）。そして、駆動制御装置３４１が正転を表す駆動信号を出力していると（Ｓ２３、Ｙｅｓ）、取り出した値から１減算することで終了値を算出する（Ｓ２４）。一方、駆動制御装置３４１が逆転を表す駆動信号を出力していると（Ｓ２３，Ｎｏ）、取り出した値に１加算することで終了値を算出する（Ｓ２５）。終了値を算出すると、終了値算出部３４８は、この終了値を終了値格納部３４９に格納させる（Ｓ２６）。

同時に、変化検出部３５０は、エンコーダ信号からＮビット目の値を取りだし（Ｓ２７）、Ｎビット目格納部３５１に格納させる（Ｓ２８）。

再び、エンコーダ信号が入力されると（Ｓ２９）、変化検出部３５０は、Ｎビット目格納部３５１に格納されているＮビット目の値とエンコーダ信号のＮビット目の値を比較する（Ｓ３０）。比較の結果、Ｎビット目の値が同じであれば、（Ｓ３０，Ｙｅｓ）、異常判定部３４７は、エンコーダ信号のＮビット目よりも下位のビットが示す値を取りだし（Ｓ３１）、終了値格納部３４９に格納されている値と比較する（Ｓ３２）。比較の結果、Ｎビット目よりも下位のビットが示す値と終了値とが異なれば（Ｓ３２，Ｎｏ）、Ｓ２９のエンコーダ信号の入力待ちに戻る。

一方、変化検出部３５０の比較の結果、Ｎビット目の値が異なれば（Ｓ３０，Ｎｏ）、異常判定部３４７は、正常と判定し、処理を終了する。

また、変化検出部３５０の比較によりＮビット目の値が同じであり（Ｓ３０，Ｙｅｓ）、かつ異常判定部３４７の比較によりＮビット目よりも下位のビットが示す値と終了値とが同じであれば（Ｓ３２，Ｙｅｓ）、異常判定部３４７は、アブソリュートエンコーダ２３又はＮビット目の信号経路２５に異常があると判定する（Ｓ３３）。異常判定部３４７で異常と判定されると、異常検出装置３４２は、駆動制御装置３４１に異常を表す信号を入力する。駆動制御信号は、異常を表す信号の入力を受けると、ＭＲＩ装置１００の各部を停止させる制御信号を出力する。

本実施形態においても、エンコーダ信号さえ受信できれば、受信側である制御部３４でビット誤りを検出することができ、Ｎビット目の信号経路２５またはアブソリュートエンコーダ２３の異常判定が可能となる。

従って、送信側である寝台ユニット２０側にビット誤りを検出するためのビットを付加する特別な演算回路を設ける必要がなくなり、製造コストの増大を防ぐことができる。しかも、ＭＲＩ装置１００の場合、シールドルーム２００内である寝台ユニット２０側にこの特別な演算回路を設けることは、受信ＲＦコイル１４へのノイズ放射のリスクが生じ、またＲＦパルスや高磁場によるこの演算回路の誤作動リスクも生じるが、本実施形態であればそのようなリスクが生じ得ない。

尚、本実施形態においても、回転数を表すエンコーダ信号を用いて本実施形態と同様の手法により異常を検出することができ、同様の効果を奏する。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置１００について説明する。第３の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の基本構造については、第１の実施形態と同様につき、詳細な説明を省略する。

本実施形態のＭＲＩ装置１００では、制御部３４は、異常検出装置３４２として、回転数を表すエンコーダ信号と回転角度を表すエンコーダ信号との関係を解析し、アブソリュートエンコーダ２３または信号経路２５の異常を検出する。図９は、この異常検出装置３４２の構成を示すブロック図である。

異常検出装置３４２は、最下位ビット変化検出部３５２と、信号格納部３４４と、変化桁検出部３４５と、変化桁格納部３４６と、異常判定部３４７と、を備える。この構成は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭで構成される制御部３４が、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、制御部３４で実現される。

最下位ビット変化検出部３５２は、回転数を示すエンコーダ信号の最下位ビットの変化を検出する。最下位ビットが変化すると、信号格納部３４４にエンコーダ信号を格納させる。変化桁検出部３４５は、回転角度を示すエンコーダ信号から変化したビットを検出する。変化したビットが存在すると、ビットの桁番号を表す変化桁情報を変化桁格納部３４６に格納する。異常判定部３４７は、回転数を示すエンコーダ信号の最下位ビットが２回変化すると、変化桁格納部３４６を参照して、変化桁格納部３４６に格納されていないビットを検出する。回転数を示すエンコーダ信号の最下位ビットが変化してから再び変化するまでの間に変化桁格納部３４６に格納されなかったビットを検出すると、異常と判定する。

図１０及び図１１は、この異常検出装置３４２に入力される回転数を示すエンコーダ信号と回転角度を示すエンコーダ信号の関係を示すタイミングチャートである。図１０は、アブソリュートエンコーダ２３や信号経路２５に断線等の異常がない場合に示される正常なタイミングチャートを示している。図１１は、アブソリュートエンコーダ２３や信号経路２５に断線等の異常がある場合に示される異常なタイミングチャートを示している。

アブソリュートエンコーダ２３は、回転角度用のスケールが１回転すると、回転数用のスケールが所定角度回転するように形成されている。従って、駆動部２２が１回転すると、回転数を表すエンコーダ信号は、１カウントアップした値となる。

例えば、図１０に示すように、アブソリュートエンコーダ２３が２ビットの回転数を表すエンコーダ信号と２ビットの回転角度を表すエンコーダ信号を出力するものとする。

このアブソリュートエンコーダ２３では、回転角度がα度、２α度、３α度となるのに伴い、回転角度を示すエンコーダ信号として、００から、０１、１０、１１と１ずつカウントアップされた値が出力され、さらにα度回転すると、スケールが１回転して００の値が出力される。そして、さらに回転角度がα度、２α度、３α度となるのに伴い、回転角度を示すエンコーダ信号として、００から、０１、１０、１１と１ずつカウントアップされた値が出力され、さらにα度回転すると、スケールが２回転して００の値が出力される。この間は、回転数を表すエンコーダ信号として出力される値は、回転数が０、１、２と変化するのに伴い、００、０１、１０となる。

アブソリュートエンコーダ２３や信号経路２５が正常のときには、回転数が１回転目になって回転数を示すエンコーダ信号の最下位ビットが０から１へ変化してから、回転数が２回転目になって再び１から０へ変化するまでの間には、回転角度を示すエンコーダ信号の全てのビットは、必ず１回以上変化する。

一方、図１１に示すように、例えば回転角度を示すエンコーダ信号を出力する信号経路２５のうち、２桁目の信号を出力する信号経路２５が断線しているときには、この２桁目の信号は、絶えずＬｏｗレベルとなるため、回転数が１回転目になって回転数を示すエンコーダ信号の最下位ビットが０から１へ変化してから、回転数が２回転になって再び１から０へ変化するまでの間、回転角度を示すエンコーダ信号の２桁目のビットは０のまま、一度も変化しない。

従って、両方のエンコーダ信号の信号列が増減いずれかの一方向に変化しているときに、回転数を示すエンコーダ信号の最下位ビットが２回以上変化する間に、回転角度を示すエンコーダ信号に１度も変化しないビットが存在すれば、そのビットに対応する信号経路２５若しくはアブソリュートエンコーダ２３に断線等の異常が発生していることとなる。

この正常時と異常時のエンコーダ信号の出力値の違いを踏まえて、異常検出装置３４２は、アブソリュートエンコーダ２３若しくは信号経路２５の断線等の異常を検出する。図１２は、異常検出装置３４２の動作を示すフローチャートである。

異常検出装置３４２の信号格納部３４４には、初期値として最初に出力された回転数と回転角度のエンコーダ信号が記憶されている。駆動制御装置３４１により駆動信号が駆動部２２に出力されることで、アブソリュートエンコーダ２３からは、異常検出装置３４２に一定周期でエンコーダ信号が入力される（Ｓ４１）。

最下位ビット変化検出部３５２は、入力された回転数を示すエンコーダ信号の最下位ビットの値が変化したか否かを判断する（Ｓ４２）。最下位ビット変化検出部３５２は、信号格納部３４４に格納されている回転数を表すエンコーダ信号の最下位ビットの値と、入力された回転数を表すエンコーダ信号の最下位ビットとを比較し、異なっていれば値が変化したと判断する。

値が変化したと判断すると（Ｓ４２，Ｙｅｓ）、最下位ビット変化検出部３５２は、今まで格納していた値をクリアにして、入力された回転角度を表すエンコーダ信号と回転数を表すエンコーダ信号を信号格納部３４４に格納する（Ｓ４３）。この信号格納部３４４に格納される回転角度を表すエンコーダ信号は、回転数を表すエンコーダ信号の最下位ビットが１度目に変化したときのエンコーダ信号として格納される。

そして、最下位ビット変化検出部３５２は、検出開始点情報が「１」であるか判断する（Ｓ４４）。最下位ビット変化検出部３５２は、検出開始点情報が「０」であると（Ｓ４４，Ｎｏ）、その変化が最初であるとして、検出開始点情報を「１」に変更してから（Ｓ４５）、異常検出の処理は進めずにＳ４１のエンコーダ信号の入力待ちに戻る。

再び、エンコーダ信号が入力され（Ｓ４１）、回転数を表すエンコーダ信号の最下位ビットの値が変化していなければ（Ｓ４２，Ｎｏ）、変化桁検出部３４５は、検出開始点情報が「１」であるか判断する（Ｓ４６）。検出開始点情報が「０」であれば（Ｓ４６，Ｎｏ）、まだ異常検出は開始されておらず、Ｓ４１のエンコーダ信号の入力待ちに戻る。

一方、再び、エンコーダ信号が入力され（Ｓ４１）、回転数を表すエンコーダ信号の最下位ビットの値が変化しておらず（Ｓ４２，Ｎｏ）、検出開始点情報が「１」であれば（Ｓ４６，Ｙｅｓ）、変化桁検出部３４５は、入力された回転角度を表すエンコーダ信号と、信号格納部３４４に格納されている回転角度を表すエンコーダ信号とを比較する（Ｓ４７）。比較の結果、変化桁検出部３４５は、値が変化しているビットの桁番号を表す変化桁情報を、変化桁格納部３４６に格納する（Ｓ４８）。

最下位ビット変化検出部３５２と変化桁検出部３４５とは、エンコーダ信号が入力されて、回転数を表すエンコーダ信号の最下位ビットが変化しない限りは、Ｓ４１〜Ｓ４８を繰り返し、変化桁情報を蓄積していく。

回転数を表すエンコーダ信号の最下位ビットが再び変化し（４２，Ｙｅｓ）、検出開始点情報が「１」であると（Ｓ４４，Ｙｅｓ）、異常判定部３４７は、変化桁格納部３４６から今まで蓄積された変化桁情報を読み出し（Ｓ４９）、変化桁情報として蓄積されていないビットが存在するか判断する（Ｓ５０）。

全ての変化桁情報が存在すれば（Ｓ５０，Ｎｏ）、異常判定部３４７は、アブソリュートエンコーダ２３と回転角度を表すエンコーダ信号の信号経路２５を正常と判断して、変化桁格納部３４６をクリアする（Ｓ５１）。変化桁格納部３４６がクリアされると、異常検出装置３４２は、Ｓ４１のエンコーダ信号の入力待ち処理に戻り、引き続き異常判定処理を続行する。

一方、回転角度を表すエンコーダ信号のいずれかのビットを表す変化桁情報が存在しなければ（Ｓ５０，Ｙｅｓ）、異常判定部３４７は、アブソリュートエンコーダ２３または存在していない変化桁情報が表すビットに対応する信号経路２５を異常と判断する（Ｓ５２）。異常判定部３４７で異常と判定されると、異常検出装置３４２は、駆動制御装置３４１に異常を表す信号を入力する。駆動制御信号は、異常を表す信号の入力を受けると、ＭＲＩ装置１００の各部を停止させる制御信号を出力する。

本実施形態においても、エンコーダ信号さえ受信できれば、受信側である制御部３４でビット誤りを検出することができ、回転角度を表すエンコーダ信号を出力する各信号経路２５またはアブソリュートエンコーダ２３の異常判定が可能となる。

従って、送信側である寝台ユニット２０側にビット誤りを検出するためのビットを付加する特別な演算回路を設ける必要がなくなり、製造コストの増大を防ぐことができる。しかも、ＭＲＩ装置１００の場合、シールドルーム２００内である寝台ユニット２０側にこの特別な演算回路を設けることは、受信ＲＦコイル１４へのノイズ放射のリスクが生じ、またＲＦパルスや高磁場によるこの演算回路の誤作動リスクも生じるが、本実施形態であればそのようなリスクが生じ得ない。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係るＭＲＩ装置１００について説明する。第４の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の基本構造については、第１の実施形態と同様につき、詳細な説明を省略する。

図１３は、第４の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の寝台ユニット２０と寝台ユニット２０を制御する制御部３４の詳細構成を示す図である。

寝台ユニット２０には、天板２１の移動方向に沿って、一対のリミットセンサ２６が設置されている。リミットセンサ２６は、天板２１の可動範囲のうち、少なくとも回転数を表すエンコーダ信号又は回転角度を表すエンコーダ信号のＮビット目が変化する距離離間して設置される。リミットセンサ２６を、アブソリュートエンコーダ２３が検出可能な最大回転数分だけ駆動部２２が回転したときに天板２１が可動する距離だけ離間させると、回転数を表すエンコーダ信号の最上位ビットの信号経路２５の異常が検出可能となる。リミットセンサ２６を、駆動部２２が１回転したときに天板２１が可動する距離だけ離間させると、回転角度を表すエンコーダ信号の最上位ビットの信号経路２５の異常が検出可能となる。

本実施形態では、回転数を表すエンコーダ信号のＮビット目以下の異常を検出すべく、リミットセンサ２６を、回転数を表すエンコーダ信号のＮビット目が２回以上変化する距離だけ離間させて設置している。

異常検出装置３４２は、回転数を表すエンコーダ信号とリミットセンサ２６からの信号を解析し、アブソリュートエンコーダ２３または信号経路２５の異常を検出する。図１４は、この異常検出装置３４２の構成を示すブロック図である。

異常検出装置３４２は、センサ値検出部３５３と、信号格納部３４４と、変化桁検出部３４５と、変化桁格納部３４６と、異常判定部３４７と、を備える。この構成は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭで構成される制御部３４が、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、制御部３４で実現される。

センサ値検出部３５３は、リミットセンサ２６の信号を検出する。一方のリミットセンサ２６から信号が出力されると、入力されてきたエンコーダ信号を信号格納部３４４に格納させる。変化桁検出部３４５は、エンコーダ信号のＮビット目以下の値が変化したビットを検出する。Ｎビット目以下のビットが変化すると、そのビットの桁番号を表す変化桁情報を変化桁格納部３４６に格納する。異常判定部３４７は、センサ値検出部３５３により他方のリミットセンサ２６からの信号が検出されると、変化桁格納部３４６を参照して、変化桁格納部３４６に格納されていないビットを検出する。一対のリミットセンサ２６の両方から信号が出力されるまでに、変化桁格納部３４６に格納されなかったビットを検出すると、異常と判定する。

図１５及び図１６は、この異常検出装置３４２に入力されるエンコーダ信号とリミットセンサ２６の出力する信号の関係を示すタイミングチャートである。図１４は、アブソリュートエンコーダ２３や信号経路２５に断線等の異常がない場合に示される正常なタイミングチャートを示している。図１５は、アブソリュートエンコーダ２３や信号経路２５に断線等の異常がある場合に示される異常なタイミングチャートを示している。

３桁目をＮビット目とすると、アブソリュートエンコーダ２３や信号経路２５が正常のときには、リミットセンサ２６の一方が信号を出力してから、他方のリミットセンサ２６が信号を出力するまでに、駆動部２２は天板２１をＮビット目が２回以上変化する範囲以上に移動させているため、回転角度を示すエンコーダ信号のＮビット目以下の数値は、必ず１回以上変化する。

一方、図１６に示すように、例えば２桁目の信号を出力する信号経路２５が断線しているときには、この２桁目の信号は、絶えずＬｏｗレベルとなるため、リミットセンサ２６の一方が信号を出力してから他方のリミットセンサ２６が信号を出力するまでに、２桁目は０のまま、一度も変化しない。

従って、Ｎビット目が変化する距離離間して設置され、天板２１の到達を検知する検出信号を出力する一対のリミットセンサ２６の両方が検出信号を出力するまでの間に、Ｎビット目以下のビットに変化しないビットが存在すれば、そのビットに対応する信号経路２５若しくはアブソリュートエンコーダ２３に断線等の異常が発生していることとなる。

この正常時と異常時のエンコーダ信号の出力値の違いを踏まえて、異常検出装置３４２は、アブソリュートエンコーダ２３若しくは信号経路２５の断線等の異常を検出する。図１７は、異常検出装置３４２の動作を示すフローチャートである。

まず、センサ値検出部３５３は、一方のリミットセンサ２６の検出信号を検出し（Ｓ６１）、アブソリュートエンコーダ２３からエンコーダ信号が入力されると（Ｓ６２）、センサ値検出部３５３は、入力されたエンコーダ信号を信号格納部３４４に格納する（Ｓ６３）。

そして、その後、エンコーダ信号が入力されると（Ｓ６４）、変化桁検出部３４５は、入力されたエンコーダ信号のＮビット目以下のビットの値と、信号格納部３４４に格納されているＮビット目以下の値とを比較する（Ｓ６５）。比較の結果、変化桁検出部３４５は、値が変化しているビットの桁番号を表す変化桁情報を、変化桁格納部３４６に格納する（Ｓ６６）。

センサ値検出部３５３と変化桁検出部３４５とは、他方のリミットセンサ２６から検出信号が出力されない限りは（Ｓ６７，Ｎｏ）、Ｓ６４〜Ｓ６６を繰り返し、変化桁情報を蓄積していく。

センサ値検出部３５３が他方のリミットセンサ２６の検出信号を検出すると（Ｓ６７，Ｙｅｓ）、異常判定部３４７は、変化桁格納部３４６から今まで蓄積された変化桁情報を読み出し（Ｓ６８）、変化桁情報として蓄積されていないＮビット目以下のビットが存在するか判断する（Ｓ６９）。

Ｎビット目以下のビットを表す全ての変化桁情報が存在すれば（Ｓ６９，Ｙｅｓ）、異常判定部３４７は、アブソリュートエンコーダ２３とＮビット目以下のビットに対応する信号経路２５を正常と判断して、変化桁格納部３４６をクリアする（Ｓ７０）。変化桁格納部３４６がクリアされると、異常検出装置３４２は、Ｓ６１のエンコーダ信号の入力待ち処理に戻り、引き続き異常判定処理を続行する。

一方、Ｎビット目以下のビットの桁番号を表す変化桁情報のいずれかが存在しなければ（Ｓ６９，Ｎｏ）、異常判定部３４７は、アブソリュートエンコーダ２３または存在していない変化桁情報が表すビットに対応する信号経路２５を異常と判断する（Ｓ７１）。異常判定部３４７で異常と判定されると、異常検出装置３４２は、駆動制御装置３４１に異常を表す信号を入力する。駆動制御信号は、異常を表す信号の入力を受けると、ＭＲＩ装置１００の各部を停止させる制御信号を出力する。

本実施形態においても、エンコーダ信号とリミットセンサ２６の検出信号さえ受信できれば、受信側である制御部３４でビット誤りを検出することができ、Ｎビット目以下の信号経路２５またはアブソリュートエンコーダ２３の異常判定が可能となる。

従って、送信側である寝台ユニット２０側にビット誤りを検出するためのビットを付加する特別な演算回路を設ける必要がなくなり、製造コストの増大を防ぐことができる。しかも、ＭＲＩ装置１００の場合、シールドルーム２００内である寝台ユニット２０側にこの特別な演算回路を設けることは、受信ＲＦコイル１４へのノイズ放射のリスクが生じ、またＲＦパルスや高磁場によるこの演算回路の誤作動リスクも生じるが、本実施形態であればそのようなリスクが生じ得ない。

また、本実施形態によれば、エンコーダ信号の何れかのビットではなく、リミットセンサ２６の検出信号を基準にエンコーダ信号の何れかのビットの異常を判断するため、エンコーダ信号を出力する信号経路２５の複数に同時に異常が生じていても問題なく異常検出が可能となる。

尚、本実施形態においても、回転数を表すエンコーダ信号を用いて本実施形態と同様の手法により異常を検出することができ、同様の効果を奏する。

アブソリュートエンコーダまたはアブソリュートエンコーダから出力される信号線の異常を検出するＭＲＩ装置を示す図である。 ＭＲＩ装置の寝台ユニットと寝台ユニットを制御する制御部の詳細構成を示す図である。 第１の実施形態に係る異常検出装置の構成を示すブロック図である。 エンコーダ信号のビット間の正常な関係を示すタイミングチャートである。 異常が生じたときの、エンコーダ信号のビット間の関係を示すタイミングチャートである。 第１の実施形態に係る異常検出装置の動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る異常検出装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る異常検出装置の動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る異常検出装置の構成を示すブロック図である。 回転数を示すエンコーダ信号と回転角度を示すエンコーダ信号の正常な関係を示すタイミングチャートである。 異常が生じているときの、回転数を示すエンコーダ信号と回転角度を示すエンコーダ信号の正常な関係を示すタイミングチャートである。 第３の実施形態に係る異常検出装置の動作を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係るＭＲＩ装置の寝台ユニットと寝台ユニットを制御する制御部の詳細構成を示す図である。 第４の実施形態に係る異常検出装置の構成を示すブロック図である。 エンコーダ信号とリミットセンサの出力する信号の正常な関係を示すタイミングチャートである。 異常が生じているときの、エンコーダ信号とリミットセンサの出力する信号の関係を示すタイミングチャートである。 第４の実施形態に係る異常検出装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ ＭＲＩ装置
２００ シールドルーム
１０ 磁石架台
１１ 静磁場磁石
１２ 傾斜磁場コイル
１３ 送信ＲＦコイル
１４ 受信ＲＦコイル
２０ 寝台ユニット
２１ 天板
２２ 駆動部
２３ アブソリュートエンコーダ
２４ａ 通信ユニット
２４ｂ 通信インターフェース
２５ 信号経路
２６ リミットセンサ
３０ 制御ユニット
３１ 再構成部
３２ 表示部
３３ 入力部
３４ 制御部
３４１ 駆動制御装置
３４２ 異常検出装置
３４３ Ｎビット目変化検出部
３４４ 信号格納部
３４５ 変化桁検出部
３４６ 変化桁格納部
３４７ 異常判定部
３４８ 終了値算出部
３４９ 終了値格納部
３５０ 変化検出部
３５１ Ｎビット目格納部
３５２ 最下位ビット変化検出部
３５３ センサ値検出部
Ｐ 被検体

Claims (8)

1. 診断用空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、
   前記静磁場の中に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、
   前記診断用空間の入口から前記診断用空間の内部に被検体を挿入する天板と、
   前記天板を駆動させる駆動部と、
   前記駆動部の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該駆動部の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダと、
   前記アブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記信号列に基づき、前記駆動部に駆動信号を出力する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記いずれかの信号列のＮビット目が２回以上変化する間に、それより下位のビットに変化がなければ、異常と判定する判定手段を含むこと、
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 診断用空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、
   前記静磁場の中に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、
   前記診断用空間の入口から前記診断用空間の内部に被検体を挿入する天板と、
   前記天板を駆動させる駆動部と、
   前記駆動部の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該駆動部の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダと、
   前記アブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記信号列に基づき、前記駆動部に駆動信号を出力する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記いずれかの信号列のＮビット目より下位の全てのビットで表される値がある値から増方向又は減方向に変化し前記ある値と同じ値を超えるまでに、当該Ｎビット目に変化がなければ、異常と判定する判定手段を含むこと、
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
3. 診断用空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、
   前記静磁場の中に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、
   前記診断用空間の入口から前記診断用空間の内部に被検体を挿入する天板と、
   前記天板を駆動させる駆動部と、
   前記駆動部の回転角度を表す複数桁の第１のビット列と当該駆動部の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダと、
   前記アブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記信号列に基づき、前記駆動部に駆動信号を出力する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第１及び第２のビット列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記第２のビット列の最下位ビットが２回以上変化する間に、前記第１のビット列に変化していないビットがあれば、異常と判定する判定手段を含むこと、
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
4. 診断用空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、
   前記静磁場の中に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、
   前記診断用空間の入口から前記診断用空間の内部に被検体を挿入する天板と、
   前記天板を駆動させる駆動部と、
   前記駆動部の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該駆動部の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダと、
   前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、少なくとも前記いずれかの信号列のＮビット目が２回以上変化する距離分の前記天板の移動を検出して検出信号を出力するセンサと、
   前記アブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、前記信号列に基づき、前記駆動部に駆動信号を出力する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記センサが前記検出信号を出力したときに、前記いずれかの信号列のＮビット目より下位のビットに変化がなければ、異常と判定すること、
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
5. 検出対象の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該検出対象の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、
   前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記いずれかの信号列のＮビット目が２回以上変化する間に、それより下位のビットに変化がなければ、異常と判定すること、
   を特徴とする異常検出装置。
6. 検出対象の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該検出対象の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、
   前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記いずれかの信号列のＮビット目より下位で表される値がある値から増方向又は減方向に変化し前記ある値と同じ値を超えるまでに、当該Ｎビット目の変化がなければ、異常と判定すること、
   を特徴とする異常検出装置。
7. 検出対象の回転角度を表す複数桁の第１のビット列と当該検出対象の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、
   前記第１及び第２の信号列が増減いずれかの一方向に変化しているときに、前記第２のビット列の最下位ビットが２回以上変化する間に、前記第１のビット列に変化していないビットがあれば、異常と判定すること、
   を特徴とする異常検出装置。
8. 機器を移動させる検出対象の回転角度を表す複数桁の第１のビット列、またはこれに加えて当該検出対象の回転数を表す複数桁の第２のビット列を信号列として出力するアブソリュートエンコーダから信号経路を介して前記信号列が入力され、
   前記信号列の値が増減いずれかの一方向に変化しているときに、少なくとも前記いずれかの信号列のＮビット目が２回以上変化する距離分の前記機器の移動を検出して検出信号を出力するセンサと、
   前記センサが前記検出信号を出力したときに、前記いずれかの信号列のＮビット目より下位のビットに変化がなければ、異常と判定すること、
   を特徴とする異常検出装置。

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