JP6462197B2 - 電源制御システム及び電源制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の電源制御を行う電源制御システム及び電源制御方法に関する。

従来、病院等の医療機関で行われる内視鏡検査では、内視鏡用プロセッサが使用されている。内視鏡用プロセッサは、患者の体腔内に挿入された内視鏡（スコープ）により撮像された映像信号を処理して、その記録や表示等を行う装置であり、内視鏡用ビデオプロセッサ又は内視鏡用映像信号処理装置等ともいう。

内視鏡用プロセッサは、電子部品（例えば内視鏡駆動回路）や当該電子部品に電力を供給する電源ユニット等を備えている。電源ユニットは、ＡＣ（Alternating Current）−ＤＣ（Direct Current）変換回路（ＡＣ−ＤＣコンバータともいう）等を有し、入力された１次電源（ＡＣ）を、そのＡＣ−ＤＣ変換回路により２次電源（ＤＣ）に変換して電子部品へ供給（出力）する。

このような内視鏡用プロセッサでは、例えば、電源スイッチがオフされて、入力されていた１次電源が遮断されると、電源ユニットでは、ＡＣ−ＤＣ変換回路に含まれるコンデンサにチャージされている電荷を利用して、所定時間の間、２次電源の出力が維持される。このとき、電子部品では、その所定時間の間に、内部設定の初期化等を行うシャットダウン処理が行われ、その後は、２次電源の入力が遮断されてもよい状態とされ、正常に駆動が停止する。

電源スイッチがオフされてもシャットダウン処理（或いはそれに類似する処理）が終了するまで電源供給を維持するようにした装置の例は、他にもある。例えば、電源スイッチがオフされたときに、所定の遮断処理が完了するまで、電源を供給する状態を保持するようにした、電源供給の自動遮断用制御装置が知られている（特許文献１参照）。また、例えば、電源スイッチと、当該電源スイッチからのオフ信号を受けて、その所定時間経過後、直接的に電源をオフさせる電源制御部を備え、電源スイッチがオフされてからの所定時間内（即ち実際に電源がオフされる前）に所定の終了処理を実行するようにした印字装置も知られている（特許文献２参照）。

特開平９−１９８１６８号公報 特開２００１−３０５７９号公報

近年、内視鏡用プロセッサの機能の多様化に伴い、内視鏡用プロセッサに備えられる電子部品は増加の傾向にある。その一方で、電子部品が増加すると、電子部品間のシャットダウン処理開始タイミングの違いやシャットダウン処理時間の違いにより、次のような問題の発生が懸念される。

例えば、ユーザの誤操作等により、電源スイッチがオフされてから即時に電源スイッチがオンされる場合を考える。このとき、電源スイッチがオフされてから上述の所定時間（コンデンサにより２次電源出力が維持される時間）が経過する前に電源スイッチがオンされたとする。このような場合は、例えば、一部の電子部品ではシャットダウン処理前に再起動が行われ、他の一部の電子部品ではシャットダウン処理中に再起動が行われ、残りの電子部品ではシャットダウン処理後に再起動が行われる状況が生じ得る。すなわち、この場合は、内部設定の一部又は全部が初期化されないまま（以前の内部設定の一部又は全部が維持されたまま）再起動する電子部品と、内部設定の初期化が行われてから再起動する電子部品が混在することとなる。その結果、再起動後の電子部品間の起動状態（内部設定状態）に食い違いが生じ、再起動後の内視鏡用プロセッサが正常動作しない虞がある。

本発明は、上記実状に鑑み、電源スイッチがオフされた後に即時にオンされるような場合であっても、再起動後の電子部品間において起動状態の食い違いを生じさせないようにすることができる電源制御システム及び電源制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、電力を供給する電源部と、前記電源部に電気的に接続され、前記電源部から供給される電力により駆動可能であり、停止指示信号の入力に応じてシャットダウン処理を開始し、駆動指示信号が入力されている場合駆動する電子部品と、前記電子部品と電気的に接続され、前記電源部の状態を示す電源状態信号として電源入力状態信号又は電源遮断状態信号が入力され、前記電源遮断状態信号が入力されている場合前記停止指示信号を出力し、前記電源入力状態信号が入力されている場合前記駆動指示信号を出力し、前記電子部品の前記シャットダウン処理が終了していないときに前記電源入力状態信号が入力された場合少なくとも前記シャットダウン処理中は前記停止指示信号を出力する信号制御部と、を備える電源制御システムを提供する。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記信号制御部は、前記シャットダウン処理終了後に、前記駆動指示信号を出力する、電源制御システムを提供する。

本発明の第３の態様は、第１の態様において、前記電源部は、複数の前記電子部品に対して電源供給を行う、電源制御システムを提供する。

本発明の第４の態様は、第１の態様において、前記信号制御部は、少なくとも複数の前記電子部品の前記シャットダウン処理が全て終了するまでの間、前記停止指示信号の出力を維持し、前記複数の電子部品の前記シャットダウン処理が全て終了した後に、前記駆動指示信号を出力する、電源制御システムを提供する。

本発明の第５の態様は、第３の態様において、前記複数の電子部品は、シャットダウン処理時間が互いに異なる、電源制御システムを提供する。

本発明の第６の態様は、電子部品に電力を供給する電源部の状態を示す電源状態信号として電源入力状態信号又は電源遮断状態信号が入力され、前記電源遮断状態信号が入力されているとき、前記電子部品に停止指示信号を出力し、前記電子部品にシャットダウン処理を開始させ、前記電子部品の前記シャットダウン処理が終了していない場合に前記電源入力状態信号が入力されたとき、少なくとも前記シャットダウン処理中は前記電子部品に前記停止指示信号を出力する、電源制御方法を提供する。

本発明によれば、電源スイッチがオフされた後に即時にオンされるような場合であっても、再起動後の電子部品間において起動状態の食い違いを生じさせないようにすることができる、という効果を奏する。

第１の実施形態に係る電源制御システムである内視鏡用プロセッサの構成例を示す図である。 電源スイッチの通常操作により、電源ユニットに入力されていた１次電源が遮断され、その後、再び入力されたときの、内視鏡用プロセッサの動作例を示すタイミングチャートである。 電源スイッチの誤操作等により、電源ユニットに入力されていた１次電源が遮断され、その後、即時に再び入力されたときの、内視鏡用プロセッサの動作例を示すタイミングチャートである。 第２の実施形態に係る電源制御システムである内視鏡用プロセッサの構成例を示す図である。 モジュールＡにおいて、ローカル電源Ａの制御による複数電源動作デバイスＡの起動シーケースの一例を示すタイミングチャートである。 モジュールＢにおいて、ローカル電源Ｂの制御による複数電源動作デバイスＢの起動シーケースの一例を示すタイミングチャートである。 モジュールＣにおいて、ローカル電源Ｃの制御による複数電源動作デバイスＣの起動シーケースの一例を示すタイミングチャートである。 モジュール電源制御部による制御例を説明する図である。 第３の実施形態に係る電源制御システムである内視鏡用プロセッサに含まれるモジュールの構成例を示す図である。 信号ライン、伝送路、マスターＩＣ及びスレーブＩＣの電源（Power（マスター）、Power（スレーブ））における電位の推移の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電源制御システムである内視鏡用プロセッサの構成例を示す図である。

図１において、第１の実施形態に係る内視鏡用プロセッサ１は、病院等の医療機関で行われる内視鏡検査において使用され、患者の体腔内に挿入された内視鏡により撮像された映像信号を処理して、その記録や表示等を行う装置である。

内視鏡用プロセッサ１は、電源ユニット１１、電源コントロールユニット１２、内視鏡駆動基板（内視鏡駆動回路）１３、画像処理基板（画像処理回路）１４、及び制御基板（制御回路）１５を含む。電源ユニット１１と、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５は、電源ライン１６を介して電気的に接続されている。電源ユニット１１と電源コントロールユニット１２は、信号ライン１７を介して電気的に接続されている。電源コントロールユニット１２と、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５は、信号ライン１８を介して電気的に接続されている。

電源ユニット１１は、電源ライン１６を介して内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５に電力を供給する。電源ユニット１１は、ＡＣ−ＤＣ変換回路１１１及び１次入力判定回路１１２を含む。

ＡＣ−ＤＣ変換回路１１１は、外部から電源ケーブル１１３を介して入力される１次電源（ＡＣ）を２次電源（ＤＣ）に変換し、その２次電源を、電源ライン１６を介して内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５へ出力する。また、ＡＣ−ＤＣ変換回路１１１は、図示しないコンデンサを備えており、１次電源の入力が遮断された場合には、そのコンデンサにチャージされている電荷を利用して、後述する所定時間Ａの間だけ、２次電源の出力を維持可能に構成されている。

１次入力判定回路１１２は、電源ケーブル１１３を介して入力される１次電源が入力状態であるか又は遮断状態であるかを判定し、その判定結果に応じた電源予告信号（電源供給予告信号又は電源遮断予告信号）を、信号ライン１７を介して電源コントロールユニット１２へ出力する。なお、本実施形態では、内視鏡用プロセッサ１の図示しない電源スイッチ（例えばプッシュ式スイッチ）がオンされると電源ユニット１１への１次電源の入力が行われ、電源スイッチがオフされると電源ユニット１１への１次電源の入力が遮断されるように構成されている。従って、１次入力判定回路１１２では、電源スイッチがオンされると１次電源が入力状態であると判定され、電源スイッチがオフされると１次電源が遮断状態であると判定される。そして、１次入力判定回路１１２は、１次電源が入力状態であると判定した場合には電源供給予告信号を出力し、１次電源が遮断状態であると判定した場合には電源遮断予告信号を出力する。

電源コントロールユニット１２は、電源ユニット１１から信号ライン１７を介して入力される電源予告信号に応じて、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５の電源制御を行う。電源コントロールユニット１２は、電源遮断検出・監視回路１２１及び信号維持回路１２２を含む。

電源遮断検出・監視回路１２１は、１次入力判定回路１１２から信号ライン１７を介して入力される電源予告信号に応じて、信号維持回路１２２の出力を制御する。

より詳しくは、電源遮断検出・監視回路１２１は、入力される電源予告信号が電源供給予告信号から電源遮断予告信号に切り替えられた時に、その時点から所定時間Ａが経過するまでの間は、信号維持回路１２２の出力として電源遮断コントロール信号の出力が維持されるように、信号維持回路１２２の出力を制御する。

また、電源遮断検出・監視回路１２１は、その所定時間Ａ以外においては、次のように信号維持回路１２２の出力を制御する。すなわち、入力される電源予告信号が電源供給予告信号である場合には、信号維持回路１２２の出力として電源入力コントロール信号が出力されるように制御し、入力される電源予告信号が電源遮断予告信号である場合には信号維持回路１２２の出力として電源遮断コントロール信号が出力されるように制御する。

なお、所定時間Ａは、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５に入力される電源コントロール信号（電源入力コントロール信号又は電源遮断コントロール信号）が、電源入力コントロール信号から電源遮断コントロール信号へ切り替えられた時から、その各基板のシャットダウン処理が全て終了するまでに要する時間とされる。

信号維持回路１２２は、電源遮断検出・監視回路１２１の制御の下に、電源コントロール信号を、信号ライン１８を介して内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５へ出力する。

内視鏡駆動基板１３は、内視鏡用プロセッサ１に接続されている図示しない内視鏡を駆動する。

画像処理基板１４は、内視鏡により撮像された映像信号に対し所定の画像処理（例えば記録用の画像処理等）を行う。

制御基板１５は、当該制御基板１５に接続されるＳＤカード（ＳＤメモリカード）１５１やＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ１５２を駆動する。制御基板１５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ（ＤＣ−ＤＣ変換回路ともいう）１５３、１５４を含む。ＤＣ−ＤＣコンバータ１５３、１５４の各々は、ローカル電源でもあり、電源ユニット１１から電源ライン１６を介して入力される２次電源（ＤＣ）を変圧する。

内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５の各基板は、電源ユニット１１から電源ライン１６を介して供給される電力（２次電源）により駆動可能である。また、その各基板は、電源コントロールユニット１２から信号ライン１８を介して入力される電源コントロール信号が電源遮断コントロール信号から電源供給コントロール信号へ切り替えられると駆動を開始し、その電源コントロール信号が電源供給コントロール信号から電源遮断コントロール信号へ切り替えられるとシャットダウン処理を開始する。シャットダウン処理は、駆動を停止するための処理であり、例えば内部設定の初期化等の処理を含む。なお、本実施形態では、シャットダウン処理の開始タイミングが、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５において異なるとするが、同じであってもよいし、その２つだけが同じであってもよい。シャットダウン処理の処理時間についても、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５において異なるとするが、同じであってもよいし、その２つだけが同じであってもよい。また、制御基板１５は、入力される電源コントロール信号が電源供給コントロール信号から電源遮断コントロール信号へ切り替えられた時に、ＳＤカード１５１（又はＵＳＢメモリ１５２）に対するメモリアクセス中であるか否かに応じて、シャットダウン処理の開始タイミングが異なる。より詳しくは、メモリアクセス中であった場合には、そのメモリアクセスの停止処理（ファイルクローズ処理等）を行った後にシャットダウン処理を開始し、メモリアクセス中でなかった場合には、即時にシャットダウン処理を開始する。

なお、このような構成の内視鏡用プロセッサ１において、電源ユニット１１は、電気的に接続される電子部品に電力を供給する電源部の一例である。内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５の各基板は、電源部に電気的に接続され、電源部から供給される電力により駆動可能であり、指示信号として停止指示信号又は駆動指示信号が入力され、入力される指示信号が停止指示信号から駆動指示信号へ切り替えられた場合に駆動を開始し、入力される指示信号が駆動指示信号から停止指示信号へ切り替えられた場合に駆動を停止するためのシャットダウン処理を開始する電子部品の一例である。電源入力コントロール信号は駆動指示信号の一例であり、電源遮断コントロール信号は停止指示信号の一例である。電源コントロールユニット１２は、電子部品と電気的に接続され、電源部の状態を示す電源状態信号として電源入力状態信号又は電源遮断状態信号が入力され、入力される電源状態信号が電源遮断状態信号である場合は停止指示信号を出力し、入力される電源状態信号が電源遮断状態信号から電源入力状態信号へ切り替えられた時に電子部品がシャットダウン処理を終了していない場合は、シャットダウン処理終了後に、駆動指示信号を出力する信号制御部の一例である。電源供給予告信号は電源入力状態信号の一例であり、電源遮断予告信号は電源遮断状態信号の一例である。

次に、内視鏡用プロセッサ１の動作例についてタイミングチャートを用いて説明する。
図２は、電源スイッチの通常操作により、電源ユニット１１に入力されていた１次電源が遮断され、その後、再び入力されたときの、内視鏡用プロセッサ１の動作例を示すタイミングチャートである。図３は、電源スイッチの誤操作等により、電源ユニット１１に入力されていた１次電源が遮断され、その後、即時に再び入力されたときの、内視鏡用プロセッサ１の動作例を示すタイミングチャートである。

図２及び図３では、上から順に「電源ユニット１次（ＡＣ）入力」、「電源ユニット２次（ＤＣ）電源出力」、「電源（供給／遮断）予告信号」、及び「電源（入力／遮断）コントロール信号」のタイミングチャートを示している。「電源ユニット１次（ＡＣ）入力」は、電源ユニット１１における１次電源の入力又は遮断を示しており、「ＯＮ」は１次電源の入力を示し、「ＯＦＦ」は１次電源の遮断を示している。「電源ユニット２次（ＤＣ）電源出力」は、電源ユニット１１における２次電源出力の有無を示しており、「ＯＮ」は２次電源出力有りを示し、「ＯＦＦ」は２次電源出力無しを示している。「電源（供給／遮断）予告信号」は、電源ユニット１１から出力される電源予告信号を示しており、Ｈ（High）レベルの電源予告信号は電源供給予告信号を示し、Ｌ（Low）レベルの電源予告信号は電源遮断予告信号を示している。「電源（入力／遮断）コントロール信号」は、電源コントロールユニット１２から出力される電源コントロール信号を示しており、Ｈレベルの電源コントロール信号は電源入力コントロール信号を示し、Ｌレベルの電源コントロール信号は電源遮断コントロール信号を示している。

図２に示したように、電源スイッチの通常操作が行われたときの動作例では、電源ユニット１１への１次電源がＯＮされているときにＯＦＦされると、電源ユニット１１では、ＡＣ−ＤＣ変換回路１１１に含まれるコンデンサにチャージされている電荷により、所定時間Ａの間、２次電源ＯＮが維持される。また、電源ユニット１１では、１次電源のＯＦＦに応じて、出力する電源予告信号がＨレベルからＬレベルへ切り替えられる。

これに応じて、電源コントロールユニット１２では、出力する電源コントロール信号がＨレベルからＬレベルへ切り替えられ、その時点から所定時間Ａの間、Ｌレベルの電源コントロール信号の出力が維持される。

内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５では、入力される電源コントロール信号がＨレベルからＬレベルへ切り替えられると、それぞれ対応するタイミングにシャットダウン処理を開始する。例えば、制御基板１５では、メモリアクセスの停止処理が行われた後にシャットダウン処理が開始する。そして、所定時間Ａの間に、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５の各基板のシャットダウン処理が全て終了し、その各基板は２次電源が断たれてもよい状態になる。

所定時間Ａが経過すると、電源ユニット１１では、２次電源がＯＦＦされる。
その後、電源ユニット１１では、ＯＦＦされていた１次電源が再びＯＮすると、２次電源のＯＮが再開されると共に、出力する電源予告信号がＬレベルからＨレベルに切り替えられる。これに応じて、電源コントロールユニット１２では、出力する電源コントロール信号がＬレベルからＨレベルに切り替えられる。

内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５では、入力される電源コントロール信号がＬレベルからＨレベルへ切り替えられると、それぞれ駆動を開始する。

図３に示したように、電源スイッチの誤操作等が行われたときの動作例では、電源ユニット１１の１次電源がＯＮからＯＦＦされ、その後、所定時間Ａが経過する前に、再び１次電源がＯＮされると、電源ユニット１１では、１次電源がＯＦＦされてから再びＯＮされるまでの間については、ＡＣ−ＤＣ変換回路１１１に含まれるコンデンサにチャージされている電荷により２次電源のＯＮが維持される。また、電源ユニット１１では、１次電源のＯＦＦに応じて、出力する電源予告信号がＨレベルからＬレベルに切り替えられ、その後の１次電源の再ＯＮに応じて、出力する電源予告信号がＬレベルからＨレベルに切り替えられる。

電源コントロールユニット１２では、入力される電源予告信号がＨレベルからＬレベルへ切り替えられると、出力する電源コントロール信号がＨレベルからＬレベルへ切り替えられ、その時点から所定時間Ａの間、Ｌレベルの電源コントロール信号の出力が維持される。なお、この動作例では、電源予告信号がＨレベルからＬレベルへ切り替えられてから所定時間Ａが経過する前に、電源予告信号がＬレベルからＨレベルへ切り替えられているが、その所定時間Ａの間では、電源予告信号がＨレベルになっても、Ｌレベルの電源コントロール信号の出力が維持される。そして、その所定時間Ａが経過すると、電源コントロールユニット１２では、その時点の電源予告信号がＨレベルであることから、電源コントロール信号がＬレベルからＨレベルに切り替えられる。

内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５では、入力される電源コントロール信号がＨレベルからＬレベルへ切り替えられると、それぞれ対応するタイミングにシャットダウン処理を開始する。そして、所定時間Ａの間に、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５の各基板のシャットダウン処理が全て終了し、その各基板は２次電源が断たれてもよい状態になる。その後、所定時間Ａが終了し、入力される電源コントロール信号がＬレベルからＨレベルへ切り替えられると、それぞれ駆動を開始する。

このように本実施形態によれば、電源スイッチの誤操作等により、電源ユニット１１に入力されていた１次電源が遮断され、その後、即時に再び入力されるような場合であっても、１次電源が遮断されてから所定時間Ａが経過するまでは、電源コントロールユニット１２の出力として電源遮断コントロール信号の出力が維持されるようになる。そのため、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５の各基板では、確実にシャットダウン処理が行われて、それぞれが初期化された状態で再起動することになるので、再起動後の内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５において起動状態に食い違いが生じることはなく、その食い違いにより内視鏡用プロセッサ１が正常動作しなくなる虞も無い。

なお、本実施形態においては、次のような変形が可能である。
例えば、電源コントロールユニット１２は、電源遮断コントロール信号を出力したら、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５の各基板にシャットダウン処理を終了したか否かを問い合わせ、各基板からシャットダウン処理終了の応答を受信するまでは、その電源遮断コントロール信号の出力を維持するように構成してもよい。

また、例えば、電源コントロールユニット１２は、電源遮断コントロール信号を出力したら、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５の各基板からシャットダウン処理終了の通知を受信するまでは、その電源遮断コントロール信号の出力を維持するように構成してもよい。

また、本実施形態では、電子部品の一例として、内視鏡駆動基板１３、画像処理基板１４、及び制御基板１５の３つを示したが、その数は３つに限らず、１つ、又は３つ以外の複数としてもよい。

＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係る電源制御システムである内視鏡用プロセッサの構成例を示す図である。

図４に示したように、第２の実施形態に係る内視鏡用プロセッサ２は、電源モジュール２１及び３つのモジュール２２（モジュールＡ、モジュールＢ、モジュールＣともいう）を含む。電源モジュール２１と３つのモジュール２２は、電源経路である電源ライン２３を介して電気的に接続されている。また、電源モジュール２１と各モジュール２２は、制御経路である信号ライン２４（２４ａ、２４ｂ、又は２４ｃ）を介して電気的に接続されている。モジュールＡとモジュールＢは、その各々のＩ／Ｆ間の伝送路２５を介して電気的に接続されている。モジュールＢとモジュールＣは、その各々のＩ／Ｆ間の伝送路２６を介して電気的に接続されている。

電源モジュール２１は、ユニット電源２１１とモジュール電源制御部２１２を含む。ユニット電源２１１は、電源ライン２３を介して各モジュール２２に電源を供給する。モジュール電源制御部２１２は、各モジュール２２のローカル電源２２１の起動と遮断を制御する。

各モジュール２２は、所定の処理を行う基板（回路）であって、ローカル電源２２１及び複数電源動作デバイス２２２を含む。なお、モジュールＡに含まれるローカル電源２２１及び複数電源動作デバイス２２２をローカル電源Ａ及び複数電源動作デバイスＡともいい、モジュールＢに含まれるローカル電源２２１及び複数電源動作デバイス２２２をローカル電源Ｂ及び複数電源動作デバイスＢともいい、モジュールＣに含まれるローカル電源２２１及び複数電源動作デバイス２２２をローカル電源Ｃ及び複数電源動作デバイスＣともいう。

各モジュール２２において、ローカル電源２２１は、複数電源動作デバイス２２２を起動するための電源ＩＣ（Integrated Circuit）であり、複数電源動作デバイスに複数電源を供給し、その複数電源の各々の起動と遮断を制御する。

複数電源動作デバイス２２２は、複数電源（例えばコア電源やＩＯ（Input/Output）電源等）により動作するデバイス（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等）である。複数電源動作デバイス２２２は、他の複数電源動作デバイス２２２との間で信号伝送を行うためのＩ／Ｆを備えており、ローカル電源２２１からの電源供給を受けて、そのＩ／Ｆの制御が行われる。より詳しくは、複数電源動作デバイスＡは、複数電源動作デバイスＢとの間で伝送路２５を介して信号伝送を行うためのＩ／Ｆを備えており、ローカル電源Ａからの電源供給を受けて、そのＩ／Ｆの制御が行われる。複数電源動作デバイスＢは、複数電源動作デバイスＡとの間で伝送路２５を介して信号伝送を行うためのＩ／Ｆと、複数電源動作デバイスＣとの間で伝送路２６を介して信号伝送を行うためのＩ／Ｆとを備えており、ローカル電源Ｂからの電源供給を受けて、その２つのＩ／Ｆの制御が行われる。複数電源動作デバイスＣは、複数電源動作デバイスＢとの間で伝送路２６を介して信号伝送を行うためのＩ／Ｆを備えており、ローカル電源Ｃからの電源供給を受けて、そのＩ／Ｆの制御が行われる。

図５は、モジュールＡにおいて、ローカル電源Ａの制御による複数電源動作デバイスＡの起動シーケースの一例を示すタイミングチャートである。ここでは、複数電源動作デバイスＡを、Ａ−１電源、Ａ−２電源、Ａ−３電源の３つの電源で動作するデバイスとし、Ａ−２電源を、複数電源動作デバイスＢとの間で信号伝送を行うためのＩ／Ｆの制御電源であるとする。また、図５において、「Ａ−１電源制御」、「Ａ−２電源制御」、「Ａ−３電源制御」は、その各電源の制御信号を示している。

図５に示したように、複数電源動作デバイスＡの起動シーケンスでは、「Ａ−１電源制御」、「Ａ−２電源制御」、及び「Ａ−３電源制御」が、一定期間内に同じタイミングでＯＦＦからＯＮへ切り替えられる制御信号となる。すなわち、各電源が同時起動するように制御される。

図６は、モジュールＢにおいて、ローカル電源Ｂの制御による複数電源動作デバイスＢの起動シーケースの一例を示すタイミングチャートである。ここでは、複数電源動作デバイスＢを、Ｂ−１電源、Ｂ−２電源、Ｂ−３電源の３つの電源で動作するデバイスとする。また、Ｂ−１電源を、複数電源動作デバイスＡとの間で信号伝送を行うためのＩ／Ｆの制御電源であるとし、Ｂ−３電源を、複数電源動作デバイスＣとの間で信号伝送を行うためのＩ／Ｆの制御電源であるとする。また、図６において、「Ｂ−１電源制御」、「Ｂ−２電源制御」、「Ｂ−３電源制御」は、その各電源の制御信号を示している。

図６に示したように、複数電源動作デバイスＢの起動シーケンスでは、「Ｂ−１電源制御」、「Ｂ−２電源制御」、及び「Ｂ−３電源制御」が、順にＯＦＦからＯＮへ切り替えられる制御信号となる。すなわち、各電源が順に起動するように制御される。

図７は、モジュールＣにおいて、ローカル電源Ｃの制御による複数電源動作デバイスＣの起動シーケースの一例を示すタイミングチャートである。ここでは、複数電源動作デバイスＣを、Ｃ−１電源、Ｃ−２電源、Ｃ−３電源の３つの電源で動作するデバイスとし、Ｃ−１電源を、複数電源動作デバイスＢとの間で信号伝送を行うためのＩ／Ｆの制御電源であるとする。また、図７において、「Ｃ−１電源制御」、「Ｃ−２電源制御」、「Ｃ−３電源制御」は、その各電源の制御信号を示している。

図７に示したように、複数電源動作デバイスＣの起動シーケンスでは、「Ｃ−１電源制御」、「Ｃ−２電源制御」、及び「Ｃ−３電源制御」が、複数電源動作デバイスＢの起動シーケンスと同様に、順にＯＦＦからＯＮへ切り替えられる制御信号となる。すなわち、各電源が順に起動するように制御される。

各モジュール２２の複数電源動作デバイス２２２が、このような図５乃至図７に示した起動シーケンスを有する場合、電源モジュール２１のモジュール電源制御部２１２は、各モジュール２２のローカル電源２２１を次のように制御する。

図８は、モジュール電源制御部２１２による制御例を説明する図である。
図８に示したように、モジュール電源制御部２１２は、複数電源動作デバイスＡのＡ−２電源の起動（立ち上がり）に同期して複数電源動作デバイスＢのＢ−１電源が起動し、且つ、複数電源動作デバイスＢのＢ−３電源の起動（立ち上がり）に同期して複数電源動作デバイスＣのＣ−１電源が起動するように、各モジュール２２のローカル電源２２１の起動を制御する。

このような制御によれば、伝送路２５の一方に接続されたＩ／Ｆの制御電源であるＡ−２電源と、伝送路２５の他方に接続されたＩ／Ｆの制御電源であるＢ−１電源とを同時に起動させることができると共に、伝送路２６の一方に接続されたＩ／Ｆの制御電源であるＢ−３電源と、伝送路２６の他方に接続されたＩ／Ｆの制御電源であるＣ−１電源とを同時に起動させることができる。

これにより、Ａ−２電源とＢ−１電源、及び、Ｂ−３電源とＣ−１電源において、一方の電源が起動しているにもかかわらず他方の電源が起動していないことにより起こり得る、伝送路を介しての一方のＩ／Ｆから他方のＩ／Ｆへの電源の回り込みによるラッチアップの発生を防止するこができる。

なお、図５乃至図８を用いて説明した例では、各モジュール２２のローカル電源２２１（各モジュール２２の複数電源動作デバイス２２２の複数電源）を起動する場合の制御例を示したが、各モジュール２２のローカル電源２２１（各モジュールの複数電源動作デバイス２２２の複数電源）を遮断する場合の制御も同様にして行われる。この場合は、伝送路を介して接続される２つのＩ／Ｆの制御電源において、一方のＩ／Ｆの制御電源の遮断に同期して他方のＩ／Ｆの制御電源を遮断するように制御すればよい。

このように、本実施形態によれば、モジュール電源制御部２１２が、各モジュール２２における複数電源動作デバイス２２２の、信号伝送を行うためのＩ／Ｆの制御電源の起動及び遮断のタイミングを同期させるように、各モジュール２２のローカル電源２２１の起動と遮断を制御することにより、電源の回り込みによるラッチアップの発生を防止することができ、ラッチアップの発生による複数電源動作デバイス２２２の故障を防止することができる。

また、これにより、本実施形態では、信号伝送を行うためのＩ／Ｆに、電源の回り込みを防止するためのバッファやスイッチ等を設ける必要がない。バッファやスイッチ等は、その性能により対応可能な伝送速度の伝送路に使用が限られるが、本実施形態では、伝送路の伝送速度に実施が制限されることはない。

＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態に係る電源制御システムである内視鏡用プロセッサは、モジュール（例えば基板（回路））等を備える。

図９は、そのモジュールの構成例を示す図である。
図９に示したように、本実施形態に係る内視鏡用プロセッサに備えられるモジュール３は、マスターＩＣ３１及びスレーブＩＣ３２を含み、両者は信号ライン３３と伝送路３４を介して電気的に接続されている。

マスターＩＣ３１は、スレーブＩＣ３２へ信号ライン３３を介してリセット信号を出力する。また、マスターＩＣ３１は、スレーブＩＣ３２との間で伝送路３４を介して信号伝送を行うための端子（Ｉ／Ｆ）と電源（Power（マスター）等を備えている。

スレーブＩＣ３２は、マスターＩＣ３１から信号ライン３３を介してリセット信号が入力される。また、スレーブＩＣ３２は、マスターＩＣ３１との間で伝送路３４を介して信号伝送を行うための端子（Ｉ／Ｆ）と電源（Power（スレーブ））等を備えている。

このような構成のモジュール３では、マスターＩＣ３１からスレーブＩＣ３２へリセット信号が出力されると、スレーブＩＣ３２では、電源（Power（スレーブ））の再起動（再投入）が行われる。

より詳しくは、マスターＩＣ３１からスレーブＩＣ３２へリセット信号が出力（リセット発行）されると（Ｓ１）、スレーブＩＣ３２では、端子がＨｉ−Ｚ（ハイインピーダンス）とされて信号の入出力が停止し（Ｓ２）、電源（Power（スレーブ））が遮断される（Ｓ３）。また、マスターＩＣ３１では、端子の設定が強制的に出力用に変更されると共に、端子から“Ｌ”ドライブ（“Ｌ”出力）が行われる（Ｓ４）。

図１０は、このときの信号ライン３３、伝送路３４、マスターＩＣ３１及びスレーブＩＣ３２の電源（Power（マスター）、Power（スレーブ））における電位の推移の一例を示す図である。

図１０に示したように、マスターＩＣ３１からリセット信号が出力（リセット発行）されると（Ｓ１）、信号ライン３３では電位がＶ_HからＶ_Lへ切り替わる。これに応じて、スレーブＩＣ３２の端子がＨｉ−Ｚとされて（Ｓ２）、伝送路３４では電位が減少し始める。また、スレーブＩＣ３２の電源（Power（スレーブ））が遮断されて（Ｓ３）、電位がＶ_Hから減少し始めて０になる。さらに、マスターＩＣ３１の端子の設定が出力用に変更されると共に端子から“Ｌ”出力が行われて（Ｓ４）、伝送路３４では電位がＶ_Lとなる。その後、スレーブＩＣ３２の電源（Power（スレーブ））が遮断している間は、伝送路３４の電位がＶ_Lとされて、中間電位の要因となる電荷が伝送路３４に存在しない状態となる（Ｓ５）。なお、マスターＩＣ３１の電源（Power（マスター））の電位は、Ｖ_Hのままである。

このように、本実施形態によれば、マスターＩＣ３１からのリセット信号に応じてスレーブＩＣ３２が電源の再起動を行う場合において、スレーブＩＣ３２の電源（Power（スレーブ））が遮断している間に、伝送路３４を介してマスターＩＣ３１からスレーブＩＣ３２へ電源の回り込みが生じることはない。従って、ラッチアップの発生を防止することができ、ラッチアップの発生によるスレーブＩＣ３２の故障を防止することができる。

また、これにより、第２の実施形態と同様に、端子（Ｉ／Ｆ）に、電源の回り込みを防止するためのバッファやスイッチ等を設ける必要がなく、伝送路の伝送速度に応じて実施が制限されることもない。

以上、上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために本発明の具体例を示したものであり、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。

１、２ 内視鏡用プロセッサ
３ モジュール
１１ 電源ユニット
１２ 電源コントロールユニット
１３ 内視鏡駆動基板
１４ 画像処理基板
１５ 制御基板
１６ 電源ライン
１７ 信号ライン
１８ 信号ライン
２１ 電源モジュール
２２ モジュール
２３ 電源ライン
２４ 信号ライン
２５、２６ 伝送路
３１ マスターＩＣ
３２ スレーブＩＣ
３３ 信号ライン
３４ 伝送路
１１１ ＡＣ−ＤＣ変換回路
１１２ １次入力判定回路
１１３ 電源ケーブル
１２１ 電源遮断検出・監視回路
１２２ 信号維持回路
１５１ ＳＤカード
１５２ ＵＳＢメモリ
１５３、１５４ ＤＣ―ＤＣコンバータ
２１１ ユニット電源
２１２ モジュール電源制御部
２２１ ローカル電源
２２２ 複数電源動作デバイス

Claims (6)

1. 電力を供給する電源部と、
   前記電源部に電気的に接続され、前記電源部から供給される電力により駆動可能であり、停止指示信号の入力に応じてシャットダウン処理を開始し、駆動指示信号が入力されている場合駆動する電子部品と、
   前記電子部品と電気的に接続され、前記電源部の状態を示す電源状態信号として電源入力状態信号又は電源遮断状態信号が入力され、前記電源遮断状態信号が入力されている場合前記停止指示信号を出力し、前記電源入力状態信号が入力されている場合前記駆動指示信号を出力し、前記電子部品の前記シャットダウン処理が終了していないときに前記電源入力状態信号が入力された場合少なくとも前記シャットダウン処理中は前記停止指示信号を出力する信号制御部と、
   を備えることを特徴とする電源制御システム。
2. 前記信号制御部は、前記シャットダウン処理終了後に、前記駆動指示信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御システム。
3. 前記電源部は、複数の前記電子部品に対して電源供給を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御システム。
4. 前記信号制御部は、少なくとも複数の前記電子部品の前記シャットダウン処理が全て終了するまでの間、前記停止指示信号の出力を維持し、前記複数の電子部品の前記シャットダウン処理が全て終了した後に、前記駆動指示信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御システム。
5. 前記複数の電子部品は、シャットダウン処理時間が互いに異なる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電源制御システム。
6. 電子部品に電力を供給する電源部の状態を示す電源状態信号として電源入力状態信号又は電源遮断状態信号が入力され、
   前記電源遮断状態信号が入力されているとき、前記電子部品に停止指示信号を出力し、前記電子部品にシャットダウン処理を開始させ、
   前記電子部品の前記シャットダウン処理が終了していない場合に前記電源入力状態信号が入力されたとき、少なくとも前記シャットダウン処理中は前記電子部品に前記停止指示信号を出力する、
   ことを特徴とする電源制御方法。

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