JP5815064B2 - 無線通信装置、ｘ線センサ、及び無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は無線通信装置、Ｘ線センサ、無線通信システム、無線通信方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関し、特に、設置時の無線通信設定を行うために用いて好適な技術に関する。

従来、Ｘ線を発生させることによりＸ線センサからＸ線画像データを取得してＡ／Ｄ変換によってデジタルＸ線画像データとし、このデジタルＸ線画像データに画像処理を施して診断に供するデジタルＸ線撮影装置が製品化されている。例えば、図３に示すように、従来のデジタルＸ線撮影装置では、Ｘ線センサ１００１を架台や臥台に設置して使用するのが一般的である。ところが、撮影手法によってはＸ線センサを固定せず、フリーポジションでの撮影が必要な場合もある。そこで、このような要求に対してＸ線センサを薄型且つ軽量にし、取扱いを容易にした装置が例えば特許文献１に開示されている。さらには、Ｘ線センサと同期中継器との間を無線化し、図４に示すように、Ｘ線センサ１１０１のケーブルによる設置制限をなくした装置も例えば特許文献２に開示されている。

高品位のＸ線画像を提供するために、Ｘ線センサの画素ピッチは１００〜２００μｍ程度であり、１６bitの濃度分解能が用いられている。また、画像領域サイズを半切（４３×３５ｃｍ）とすると、１画像を構成するデータサイズはおおむね７．５〜３０Mbyteのデータサイズとなる。フリーポジションで撮影し、このサイズのＸ線画像データを取得してから数秒というスピードでＸ線画像をディスプレイ等に表示するためには、無線通信手段も相応の高速性が要求される。そこで、容易に高速性を実現するために、無線通信には電波方式が採用されている。

特開２００３−１７２７８３号公報 特許第３４９４６８３号公報

ところが、電波については国や地域ごとに異なる電波法が存在し、使用可能な周波数帯域が国や地域ごとに規制されている。したがって、装置に対して国や地域ごとに異なる電波設定を行うことが要求される。そこで、従来は人的作業により、装置を出荷した時に出荷地域に応じた電波設定を行ったり、設置時にその地域に応じて電波設定を行ったりしている。

しかしながら、人的作業により電波設定を行うと、作業ミスが発生するリスクは回避できず、作業ミスが発生して規制外の電波に設定されると、電波法に抵触する可能性がある。

本発明は前述の問題点に鑑み、使用する地域に対応する電波設定により簡単に通信を開始できるようにすることを目的としている。

本発明の無線通信装置は、Ｘ線センサに無線通信パラメータを送信するとともに、前記Ｘ線センサからデジタルＸ線画像データを受信する無線通信装置であって、地域情報を記憶し、電波方式の無線通信により前記Ｘ線センサと通信を行うアクセスポイントと、前記アクセスポイントに記憶されている地域情報に対応する地域情報を取得するとともに、前記取得した地域情報に対応するチャネルの範囲で無線通信パラメータを設定する設定手段と、前記電波方式の無線通信とは異なる別の通信により、前記Ｘ線センサに前記無線通信パラメータを送信するエントリー手段と、を備え、前記設定された無線通信パラメータが反映された電波方式の無線通信により、前記アクセスポイントを介して前記Ｘ線センサから前記デジタルＸ線画像データを受信することを特徴とする。

本発明によれば、使用者に負担をかけることなく、使用する地域に対応する電波設定により通信を開始することができる。

実施形態に係る無線Ｘ線撮影装置の全体構成例を示す図である。 無線通信パラメータの設定例を示すタイミングチャートである。 従来の有線Ｘ線撮影装置の全体構成例を示す図である。 従来の無線Ｘ線撮影装置の全体構成例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る無線Ｘ線撮影装置１００の全体構成例を示す図である。本実施形態の無線Ｘ線撮影装置１００は、Ｘ線センサ１、無線アクセスポイント６、エントリー装置１０及び無線設定装置１５を備えている。

図１において、Ｘ線センサ１は、Ｘ線制御装置２の制御に従ってＸ線発生装置３から発生したＸ線を検知してデジタルＸ線画像データを生成する。Ｘ線インタフェース装置４は、Ｘ線制御装置２とスイッチングハブ７とを接続するためのものである。

電波通信部５は、無線アクセスポイント６とＩＥＥＥ８０２．１１等による無線通信を実施する。無線アクセスポイント６は、電波通信部５と対向して電波方式により無線通信を実施するとともに、Ｘ線インタフェース装置４及び画像処理装置８とEthernet（登録商標）による通信を実施する。スイッチングハブ７は、Ethernetによって接続される機器をスター型で接続する。画像処理装置８は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）など、画像処理を行うものである。ディスプレイ装置９は、画像処理されたデジタルＸ線画像や操作画面を表示するものである。

エントリー装置１０は、IrDA（Infrared Data Association）など近距離無線通信に対応した装置であり、画像処理装置８とＵＳＢなどにより接続されている。近距離無線通信部１１は、エントリー装置１０と近距離無線通信を行うためのものである。スイッチ１２は、Ｘ線センサ１に備えられ、近距離無線通信を開始するためのものであり、バッテリパック１３は、Ｘ線センサ１に電源を供給するためのものである。基幹ネットワーク１４は、画像処理装置８を接続する院内ＬＡＮなどである。また、無線設定装置１５は、画像処理装置８上で動作するソフトウェアとして画像処理装置８に実装されている。

ここで、Ｘ線センサ１は、出荷後の初期状態、すなわち、この後の動作によって設定されるリージョンコードの設定がなされない状態においては、電波通信部５は動作しないようになっている。このため、製品を出荷した時には国別・地域別に電波設定を実施する必要が生じないため、設定作業を不要にするとともに、製品の出荷地管理を軽減することができる。

まず、使用者がスイッチ１２を押下すると、Ｘ線センサ１は近距離無線通信部１１によりエントリー装置１０と通信を開始する。このとき、エントリー装置１０は待ち受け状態であり、Ｘ線センサ１の近距離無線通信部１１からの受信をトリガに、無線通信パラメータ設定シーケンスを開始する。

図２は、無線通信パラメータの設定シーケンスの一例を示すタイミングチャートである。
図２に示すように、スイッチ１２が押下されることにより、近距離無線通信部１１よりエントリー装置１０に設定要求が送信される（Ｔ１）。そして、設定要求を受けたエントリー装置１０は、接続されている画像処理装置８上で動作する無線設定装置１５へ設定要求を転送する（Ｔ２）。無線設定装置１５は、無線Ｘ線撮影装置１００を構成する各ユニットをネットワーク結合するための各種設定を実施する。

ここで、Ｘ線センサ１にてＸ線画像を撮影するためには、Ｘ線センサ１の内部動作に同期してＸ線発生装置３からＸ線を曝射する必要がある。同期してＸ線を曝射するためには、Ｘ線センサ１とＸ線制御装置２との間でＸ線同期信号を授受する必要がある。例えば、図３に示すような有線接続によるＸ線撮影装置の場合は、同期中継器１００７を介してＸ線センサ１００１とＸ線制御装置１００２との間でＸ線同期信号のやり取りをしていた。

これに対して本実施形態においては、Ｘ線センサ１とＸ線制御装置２との間で無線通信によりＸ線同期信号をやり取りする必要がある。そこで、Ｘ線制御装置２に接続されたＸ線インタフェース装置４において、Ｘ線制御装置２と接続するＸ線同期信号とEthernet上で通信するプロトコルとを相互変換する。

Ｘ線センサ１がＸ線インタフェース装置４にアクセスするためには、Ｘ線インタフェース装置４のＩＰアドレス（xif＿ip）をＸ線センサ１に伝達する必要がある。また、無線アクセスポイント６に対しリージョンコードを要求したり無線通信パラメータを設定したりするため、無線アクセスポイント６にもＩＰアドレス（ap＿ip）を割り振る必要がある。そこで、Ｘ線インタフェース装置４と無線アクセスポイント６とに対し、事前に固定ＩＰアドレスを設定し、その情報を無線設定装置１５に設定することにより、アクセスは可能である。

さらに、無線設定装置１５にＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ機能を実装し、Ｘ線インタフェース装置４及び無線アクセスポイント６をＤＨＣＰクライアントとして動作させることも可能である。図２に示すように、ＤＨＣＰクライアントであるＸ線インタフェース装置４及び無線アクセスポイント６にＩＰアドレスが設定されていない場合は、無線設定装置１５にＩＰアドレス要求を送り、この応答として無線設定装置１５はＩＰアドレスを割り当てる。これにより、Ｘ線インタフェース装置４及び無線アクセスポイント６へＩＰアドレスを簡単に設定することができ、使用者の作業負担を軽減できる。また、この動作は無線通信パラメータ設定シーケンスとは独立したタイミングで動作させることができる。

次に、設定要求を受信した無線設定装置１５は、画像処理装置８に接続されている無線アクセスポイント６に無線通信の地域情報であるリージョンコードを要求する（Ｔ３）。リージョンコードの要求を受けた無線アクセスポイント６は、自身に内蔵するリージョンコードを応答する（Ｔ４）。無線アクセスポイント６はこの内蔵するリージョンコードに対応する電波を設定する。具体的には使用可能周波数（チャネル）以外では動作しないようにすることによって、使用する地域の電波法に対応している。

例えば、北米における２．４ＧＨｚ帯のチャネルは、中心周波数２．４１２ＧＨｚのｃｈ１から中心周波数２．４６２ＧＨｚのｃｈ１１までが利用可能である。一方、日本や欧州においては、ｃｈ１から中心周波数２．４７２ＧＨｚのｃｈ１３までが利用可能であり、国や地域によって利用可能なチャネルが異なっている。無線アクセスポイント６は内蔵するリージョンコードから対応するチャネル範囲内で自身が利用するチャネルを選択する。

さらに、無線アクセスポイント６を利用するためには、無線ネットワークの識別子となるＳＳＩＤ（Service Set Identifier）、秘匿化のための暗号鍵（ＰＳＫ）等を無線アクセスポイント６及びＸ線センサ１の双方に設定が必要となる。図１に示すように、無線アクセスポイント６は、スイッチングハブ７を介して画像処理装置８に有線接続されている。このため、画像処理装置８上の無線設定装置１５は、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）等を用いて無線アクセスポイント６に対してリモート設定を実施できる。

一方、Ｘ線センサ１に対しては、電波通信部５とは異なる方式の、例えばIrDAやTransferJet等の近距離無線通信を用いて電波通信部５の設定を行う。これにより、ケーブル接続を必要とせずに無線アクセスポイント６への接続設定を行うことができる。

通常のネットワーク機器の場合、使用者が各々の装置にＳＳＩＤやＰＳＫについて同じ設定を行うことにより、同一無線ネットワークを構築する。このため、そのネットワークにおけるＳＳＩＤやＰＳＫを使用者が認識する必要がある。これに対して本実施形態においては、無線設定装置１５が無線アクセスポイント６とＸ線センサ１内の電波通信部５との双方を設定するため、使用者がＳＳＩＤやＰＳＫを個々の装置に設定する作業は不要となる。

なお、無線設定装置１５に予めＳＳＩＤ及びＰＳＫを設定してもよいし、無線設定装置１５のＭＡＣアドレスを流用したり、初回の起動時にランダムな文字列を設定したりするようにしてもよい。いずれの場合も使用者の作業負担を低減させて無線ネットワークを構築することが可能である。

以上のような理由により、続いて、無線設定装置１５は、無線アクセスポイント６に無線通信パラメータを設定する（Ｔ５）。ここで、無線アクセスポイント６への設定項目はＳＳＩＤ、ＰＳＫであり、使用するチャネルを必ずしも指定する必要はない。

例外的に、例えば隣接する撮影室にまたがって図１に示すような無線Ｘ線撮影装置１００を設置し、複数台のＸ線センサ１を運用する場合、各撮影室の無線アクセスポイント６のチャネルを明示的に設定し、同時使用での電波干渉を回避することも可能である。この際、無線アクセスポイント６に内蔵するリージョンコードに対応するチャネル範囲外のチャネルが設定された場合に電波出力を行わないようにする。もしくは、チャネルの設定を無視してリージョンコードに対応するチャネル範囲内において利用するチャネルを選択することによって、使用する地域の電波法に対応する。

また、前述したように、Ｘ線センサ１にも無線通信パラメータを設定する必要がある。そこで、無線設定装置１５は、エントリー装置１０に無線通信パラメータを送信する（Ｔ６）。これにより、エントリー装置１０は、近距離無線通信により無線通信パラメータをＸ線センサ１の近距離無線通信部１１を送信し（Ｔ７）、最終的に電波通信部５に設定を反映する（Ｔ８）。ここで設定される項目はＳＳＩＤ、ＰＳＫ、Ｘ線インタフェース装置４のＩＰアドレス（xif＿ip）、Ｘ線センサ１に割り振られたＩＰアドレス（det＿ip）、及びリージョンコードである。

以上のように、無線アクセスポイント６に設定したＳＳＩＤ及びＰＳＫを電波通信部５に設定することにより、無線アクセスポイント６へアクセスするための許可が得られる。続いて、前述したように、無線アクセスポイント６にはチャネルを明示的に指定しなくてもよいため、電波通信部５が無線アクセスポイント６と接続する際にはチャネルスキャンを実施し、無線アクセスポイント６と接続可能なチャネルを探索する。このチャネルスキャンは、無線アクセスポイント６からの電波を一定期間受信し、使用チャネルを確認するパッシブスキャンでもよく、電波通信部５が最初に電波を送信して無線アクセスポイント６との接続を試みるアクティブスキャンでもよい。

このとき、電波通信部５に設定されたリージョンコードによって、このチャネルスキャンを行うチャネル範囲を規制する。前述したように、無線アクセスポイント６はリージョンコードに対応するチャネル範囲内から自身が利用するチャネルを選択する。それと同様に、電波通信部５は、近距離無線通信部１１にて受信したリージョンコードから対応するチャネル範囲を割り出し、その範囲内でチャネルスキャンを実施する。無線アクセスポイント６も同一のリージョンコードに対応するチャネル範囲にて利用するチャネルが設定されているため、このチャネルスキャンによってＸ線センサ１と無線アクセスポイント６との通信が確立できる。

以上のシーケンスによって、Ｘ線センサ１のスイッチ１２を押下することによって、Ｘ線センサ１と無線アクセスポイント６との無線通信を、使用する地域に対応する電波設定にて実施することができる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１ Ｘ線センサ、６ 無線アクセスポイント、８ 画像処理装置、１０ エントリー装置、１５ 無線設定装置

Claims (15)

1. Ｘ線センサに無線通信パラメータを送信するとともに、前記Ｘ線センサからデジタルＸ線画像データを受信する無線通信装置であって、
   地域情報を記憶し、電波方式の無線通信により前記Ｘ線センサと通信を行うアクセスポイントと、
   前記アクセスポイントに記憶されている地域情報に対応する地域情報を取得するとともに、前記取得した地域情報に対応するチャネルの範囲で無線通信パラメータを設定する設定手段と、
   前記電波方式の無線通信とは異なる別の通信により、前記Ｘ線センサに前記無線通信パラメータを送信するエントリー手段と、を備え、
   前記設定された無線通信パラメータが反映された電波方式の無線通信により、前記アクセスポイントを介して前記Ｘ線センサから前記デジタルＸ線画像データを受信することを特徴とする無線通信装置。
2. 前記設定手段によって設定される無線通信パラメータは、ＳＳＩＤ、暗号鍵、及びチャネルの情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記エントリー手段は、前記別の通信として、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）またはTransferJetを用いて前記Ｘ線センサに前記無線通信パラメータを送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
4. 前記エントリー手段の前記Ｘ線センサからの近距離無線の受信に応じて、前記設定手段は前記無線通信パラメータを設定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の無線通信装置。
5. 前記設定手段は、前記アクセスポイントに記憶された地域情報と同じ地域情報を取得することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の無線通信装置。
6. Ｘ線の強度分布を、デジタルＸ線画像データとして生成する生成手段と、
   アクセスポイントに記憶される地域情報を反映した無線通信パラメータを取得するためにエントリー装置と電波方式の無線通信とは異なる別の通信を用いて通信を行う通信手段と、
   前記無線通信パラメータが反映された電波方式の無線通信により前記アクセスポイントに前記デジタルＸ線画像データを送信する電波通信手段と、
   を備えることを特徴とするＸ線センサ。
7. エントリー装置から無線通信パラメータを受信するとともに、アクセスポイントを経由して電波方式の無線通信によりデジタルＸ線画像データを送信するＸ線センサであって、
   Ｘ線の強度分布を、前記デジタルＸ線画像データとして生成する生成手段と、
   前記アクセスポイントに記憶される地域情報を反映した無線通信パラメータを取得するために前記エントリー装置と前記電波方式の無線通信とは異なる別の通信を用いて通信を行う通信手段と、
   前記無線通信パラメータが反映された電波方式の無線通信により前記アクセスポイントに前記デジタルＸ線画像データを送信する電波通信手段と、
   を備えることを特徴とするＸ線センサ。
8. 前記Ｘ線センサは、前記地域情報を反映した無線通信パラメータが設定されるまで前記電波方式の無線通信により無線通信を行わないようにすることを特徴とする請求項７に記載のＸ線センサ。
9. 地域情報を記憶したアクセスポイントと、
   デジタルＸ線画像データを生成するＸ線センサと、
   前記アクセスポイントに記憶されている地域情報に対応する地域情報を取得し、前記取得した地域情報に対応するチャネルの範囲で無線通信パラメータを設定する無線設定装置と、を備え、
   前記Ｘ線センサは、前記設定された無線通信パラメータが反映された電波方式の無線通信により、前記アクセスポイントに前記デジタルＸ線画像データを無線で送信することを特徴とする無線通信システム。
10. 前記無線通信システムは、前記Ｘ線センサにＸ線を照射するＸ線発生装置を更に備えることを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
11. 前記無線設定装置は、前記アクセスポイントに記憶された地域情報と同じ地域情報を取得することを特徴とする請求項９又は１０に記載の無線通信システム。
12. 無線通信によりデジタルＸ線画像データを送信するＸ線センサと、無線通信により前記デジタルＸ線画像データを受信するアクセスポイントとを備えた無線通信システムにおける無線通信方法であって、
    前記アクセスポイントに記憶される地域情報を取得する工程と、
    前記地域情報に対応するチャネルの範囲で無線通信パラメータを設定する工程と、
    電波方式の無線通信とは異なる別の通信により、前記Ｘ線センサに前記無線通信パラメータを送信する工程と、
    前記設定された無線通信パラメータが反映された電波方式の無線通信により、前記Ｘ線センサから前記アクセスポイントに前記デジタルＸ線画像データを無線で送信する工程と、
    を備えることを特徴とする無線通信方法。
13. 前記取得する工程においては、前記アクセスポイントに記憶された地域情報と同じ地域情報を取得することを特徴とする請求項１２に記載の無線通信方法。
14. 無線通信によりデジタルＸ線画像データを送信するＸ線センサと、無線通信により前記デジタルＸ線画像データを受信するアクセスポイントとを備えた無線通信システムを制御するためのプログラムを記憶した記憶媒体であって、
    前記アクセスポイントに記憶される地域情報を取得する工程と、
    前記地域情報に対応するチャネルの範囲で無線通信パラメータを設定する工程と、
    電波方式の無線通信とは異なる別の通信により、前記Ｘ線センサに前記無線通信パラメータを送信する工程と、
    前記設定された無線通信パラメータが反映された電波方式の無線通信により、前記Ｘ線センサから前記アクセスポイントに前記デジタルＸ線画像データを無線で送信する工程と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
15. 前記取得する工程においては、前記アクセスポイントに記憶された地域情報と同じ地域情報を取得することを特徴とする請求項１４に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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