WO2011048940A1 - 内視鏡スコープおよび無線内視鏡システム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an endoscope scope that wirelessly transmits moving image data and still image data generated by imaging an object.
- the present invention also relates to a wireless endoscope system having an endoscope scope and a processor for receiving moving image data and still image data from the endoscope scope and displaying moving images and still images.
- the user may issue a freeze instruction while viewing the moving image is there.
- a still image is temporarily stored on the scope side by a freeze instruction, it is desirable that the stored still image is transmitted to the processor side without being discarded, in order for the user to perform detailed diagnosis and the like.
- the scope is battery-powered, so it is desirable to transmit data packets in as short a time as possible. Since real time characteristics are required for moving image data, the number of packet retransmissions is small, and moving image data packets that can not be transmitted within a predetermined time are discarded and new packets are transmitted. On the other hand, since still image data is not required to be real time, the time until packet discarding is long, and the number of retransmissions of still image data packets is set to be large. When interference occurs from peripheral wireless devices conforming to the wireless standard such as IEEE802.11b, the transmission time becomes longer due to data retransmission, and the battery consumption decreases due to an increase in current consumption.
- the present invention provides an endoscope scope and a wireless endoscope system capable of reducing a reduction in battery capacity due to still image retransmission in an endoscope scope and transmitting still image data.
- the endoscope scope generates a moving image data and still image data by imaging a subject, a receiving unit that receives an instruction to transmit the still image data, the still image data, the moving image data, and other wireless
- the apparatus comprises: a transmitter configured to wirelessly transmit instruction information instructing prohibition of wireless transmission by the device; and a transmission control unit configured to transmit the still image data after transmitting the instruction information when the transmission instruction is accepted.
- the endoscope scope further includes a voltage detection unit that detects a battery voltage, and the transmission control unit receives the transmission instruction, and when the battery voltage detected by the voltage detection unit is lower than a predetermined value, the instruction
- the still image data may be transmitted after the information is transmitted.
- the reception unit further receives an instruction to disconnect the power supply
- the transmission control unit receives the transmission instruction and the disconnection instruction, and when the still image data remains in the endoscope, the instruction information
- the still image data may be transmitted after being transmitted.
- the endoscope scope further includes a device detection unit that detects another wireless device, and the transmission control unit transmits the instruction information when the transmission instruction is received and another wireless device is detected. After that, the still image data may be transmitted.
- the endoscope scope further includes a voltage detection unit that detects a battery voltage, and a notification unit that notifies a processor of a drop in the battery voltage when the battery voltage detected by the voltage detection unit becomes lower than a predetermined value.
- the transmission control unit may transmit the still image data after transmitting the instruction information, when the transmission instruction is received after the notification unit has notified that the battery voltage is lowered.
- the transmission control unit may further transmit the still image data during a transmission period of the moving image data.
- the transmission control unit may further suppress transmission of the moving image data.
- the transmission control unit may further pause and transmit the still image data.
- the instruction information may instruct the other wireless devices using the same frequency to prohibit the wireless transmission by the other wireless devices for a time required for sending two or more packets of still image data.
- the wireless endoscope system wirelessly transmits moving image data and still image data generated by imaging an object, receives the moving image data and the still image data, and displays moving images and still images.
- a processor for generating the moving image data and the still image data, a receiving unit for receiving an instruction to transmit the still image data, the still image data, the moving image data, And a transmitting unit for wirelessly transmitting instruction information instructing prohibition of wireless transmission by another wireless device, and a transmission control unit for transmitting the still image data after transmitting the instruction information when the transmission instruction is accepted And.
- the endoscope scope further includes a voltage detection unit that detects a battery voltage, and the transmission control unit receives the transmission instruction, and when the battery voltage detected by the voltage detection unit is lower than a predetermined value, the instruction
- the still image data may be transmitted after the information is transmitted.
- the reception unit further receives an instruction to disconnect the power supply
- the transmission control unit receives the transmission instruction and the disconnection instruction, and when the still image data remains in the endoscope, the instruction information
- the still image data may be transmitted after being transmitted.
- the endoscope scope further includes a device detection unit that detects another wireless device, and the transmission control unit transmits the instruction information when the transmission instruction is received and another wireless device is detected. After that, the still image data may be transmitted.
- the endoscope scope further includes a voltage detection unit that detects a battery voltage, and a notification unit that notifies a processor of a drop in the battery voltage when the battery voltage detected by the voltage detection unit becomes lower than a predetermined value.
- the transmission control unit may transmit the still image data after transmitting the instruction information, when the transmission instruction is received after the notification unit has notified that the battery voltage is lowered.
- the transmission control unit may further transmit the still image data during a transmission period of the moving image data.
- the transmission control unit may further suppress transmission of the moving image data.
- the transmission control unit may further pause and transmit the still image data.
- the instruction information may instruct the other wireless devices using the same frequency to prohibit the wireless transmission by the other wireless devices for a time required for sending two or more packets of still image data.
- the still image data is transmitted after transmitting instruction information instructing to prohibit wireless transmission by another wireless device.
- the other wireless device receiving the instruction information stops wireless transmission, retransmission of still image data due to the occurrence of interference is suppressed. For this reason, the fall of the battery capacity of the endoscope scope by still picture retransmission can be reduced, and still picture data can be transmitted.
- FIG. 6 is a reference diagram showing how moving image data and still image data are transmitted in the first embodiment of the present invention. It is a graph which shows the relationship of the battery capacity and battery voltage in the 1st Embodiment of this invention.
- FIG. 6 is a reference diagram showing how moving image data and still image data are transmitted in the first embodiment of the present invention. It is a reference drawing showing the battery voltage and setting value in a 1st embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a reference diagram showing how moving image data and still image data are transmitted in the first embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a reference diagram showing how moving image data and still image data are transmitted in the first embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a reference diagram showing how moving image data and still image data are transmitted in the first embodiment of the present invention.
- It is a flow chart which shows the procedure of operation of the endoscope scope by a 2nd embodiment of the present invention.
- It is a flow chart which shows the procedure of operation of the endoscope scope by a 3rd embodiment of the present invention.
- It is a flow chart which shows the procedure of operation of the endoscope scope by a 4th embodiment of the present invention.
- the wireless endoscope system comprises an endoscope scope (hereinafter referred to as a scope) for transmitting image data and a processor for receiving image data, and the scope and the processor are connected wirelessly Be done.
- FIG. 1 shows the configuration of the scope
- FIG. 2 shows the configuration of the processor.
- the scope includes an imaging unit 101, an image signal processing unit 102, image output units 103 and 104, a control unit 105, a light emitting unit 106, a light source unit 107, and a light control unit 108.
- An image storage unit 109, a storage unit 110, an operation instruction unit 111, a power supply unit 112, a voltage detection unit 113, a communication unit 114, and an antenna 115 are provided.
- the imaging unit 101 includes a CCD that captures an object, and an A / D converter that converts an analog signal output from the CCD into a digital signal.
- the image signal processing unit 102 generates image data from the digital signal output from the imaging unit 101. This image data is moving image or still image data.
- the image output unit 103 irreversibly compresses the image data processed by the image signal processing unit 102 and outputs it.
- the image output unit 104 compresses or outputs the image data processed by the image signal processing unit 102 at a compression rate lower than the compression rate when the image output unit 103 performs compression, or outputs the image data without compression.
- the control unit 105 performs various controls.
- the light emitting unit 106 emits light into a body cavity.
- the light source unit 107 includes an LED or the like that supplies light to the light emitting unit 106.
- the light control unit 108 adjusts the amount of light in the body cavity.
- the image storage unit 109 stores the image data output from each image output unit.
- the storage unit 110 stores various programs and parameters.
- the operation instructing unit 111 includes a control lever of the scope and various switches (a power button, a channel button, and the like), and receives a freeze instruction, a power OFF instruction, and the like from the user.
- the power supply unit 112 includes a battery that supplies power.
- the voltage detection unit 113 detects a battery voltage and outputs a control signal to the control unit 105.
- the communication unit 114 wirelessly performs data communication with the processor via the antenna 115.
- the antenna 115 performs wireless transmission and reception with the processor.
- the processor includes an antenna 201, a communication unit 202, an expansion unit 203, a control unit 204, an external device I / F unit 205, a storage unit 206, an operation instruction unit 207, an image holding unit 208, and image processing. And a display unit 210 and a power supply unit 211.
- the antenna 201 transmits and receives radio waves to and from the scope.
- the communication unit 202 performs data communication with the scope.
- the decompression unit 203 decompresses the compressed data received by the communication unit 202 to generate image data. When the communication unit 202 receives uncompressed image data, the decompression unit 203 does not perform decompression.
- the control unit 204 performs various controls.
- the external device I / F unit 205 is an interface connectable to an external medium and an external device.
- the storage unit 206 stores various programs and parameters.
- the operation instruction unit 207 includes various switches.
- the image holding unit 208 holds the image data decompressed by the decompression unit 203 or uncompressed image data.
- An image processing unit 209 processes the image data stored in the image storage unit 208.
- the display unit 210 displays an image based on the image data processed by the image processing unit 209.
- the power supply unit 211 supplies power.
- the communication unit 114 packetizes the moving image data and performs predetermined modulation processing. Subsequently, the communication unit 114 performs carrier sense before transmitting a packet, and if there is no carrier from another device (a device using IEEE 802.11b or the like), data transmission is performed, and if a carrier from the other device is detected, A random number is generated within the range defined by the contention window, and a retransmission process is performed while waiting for a time obtained by multiplying the generated numerical value by the unit time (slot time).
- another device a device using IEEE 802.11b or the like
- the antenna 201 receives radio waves radiated from the scope, and the communication unit 202 reproduces data. As a result, if no error occurs, the processor returns an ACK to the scope. Video data is transmitted in synchronization with the frame period. If an error occurs in the packet, the scope determines that the transmission has failed because there is no ACK from the processor side, and performs retransmission processing. Retransmission of video data is performed within a video frame period. If the retransmission is not completed within the video frame period, the video data is discarded and newly captured video data is transmitted.
- FIG. 3 shows how moving image data is transmitted.
- a packet of compressed data is repeatedly transmitted from the scope to the processor within the video frame period. As each packet is received by the processor, an ACK is sent from the processor to the scope. When the transmission of compressed data for one frame is completed, the transmission blanking period occurs until transmission of compressed data of the next frame is started, and transmission of compressed data is stopped.
- the operation instruction unit 111 of the scope receives a freeze instruction from the user
- the operation instruction unit 111 outputs a signal indicating the freeze instruction.
- the control unit 105 that has detected this signal instructs the image signal processing unit 102 to output it to the image output unit 104 in order to generate high quality still image data.
- the image data processed by the image signal processing unit 102 is output to the image output unit 104, and the still image data processed by the image output unit 104 is stored in the image storage unit 109.
- the communication unit 114 stops transmission of moving image data, and transmits a still image data packet to the processor via the antenna 115 after carrier sensing.
- the processor stores the received still image data in the image storage unit 208.
- the still image data is stored in the processor.
- FIG. 4 shows how still image data is transmitted. If a freeze instruction occurs during transmission of moving image data, transmission of compressed data is stopped after transmission of compressed data in the moving image frame cycle in which the freeze instruction has occurred is completed. Subsequently, still image data is generated, and a packet of still image data is repeatedly transmitted from the scope to the processor. As each packet is received by the processor, an ACK is sent from the processor to the scope. When transmission of still image data is completed, transmission of moving image data is resumed.
- FIG. 5 shows the relationship between the battery capacity and the battery voltage. As shown in FIG. 5, as the consumption current of the scope increases, the battery voltage decreases even with the same battery capacity. If the still image data packet is broken due to interference by a wireless device such as IEEE 802.11b, the processor can not return an ACK because the packet can not be received normally, and the scope retransmits the still image data. Since still image data is not required to be real time, the scope will attempt to retransmit many times while interference is occurring. When retransmission is repeated, current consumption per unit time increases. Therefore, taking the discharge curve shown in FIG. 5 as an example, if the battery capacity is low, the battery voltage will be lower than the voltage required to operate the scope. As a result, since the control unit 105 of the scope determines that the battery is dead and shuts down the scope, the scope can not transmit still image data.
- FIG. 6 shows how still image data is transmitted when the battery voltage is decreasing.
- the scope transmits a packet of still image data
- the processor can not receive the packet and an ACK is not returned. Therefore, the scope retransmits the still image data packet. If the battery voltage drops below the voltage required to operate the scope due to packet retransmission, the scope shuts down and can not transmit still image data.
- the voltage detection unit 113 is provided to detect at the time of transmission whether there is a battery voltage sufficient to transmit the still image data.
- the CTS packet instruction information
- the CTS packet is responsible for notifying the transmission time of one or more still image data packets to other wireless devices using the same frequency as the frequency used by the wireless endoscope system.
- the CTS packet has a role of instructing to prohibit wireless transmission by another wireless device.
- the wireless device receiving this CTS packet refrains from data transmission for the transmission time set by the CTS packet. This set time is called a NAV period. Since the scope transmits still image data within this NAV period, communication with reduced retransmission becomes possible, and even if the battery capacity decreases, still image data can be transmitted in a short time, so consumption per unit time
- the current can be suppressed and still image data can be stored in the processor. In order to suppress the retransmission of still image data due to interference and transmit still image data as short time as possible, it is desirable to notify other wireless devices of the transmission time of two or more packets of still image data by CTS packet .
- the data is an OFDM frame
- an IEEE802.11b wireless device can not recognize the OFDM frame.
- the wireless device of IEEE802.11b interprets the OFDM frame as an interference wave from another system, and may start transmission even if the wireless device of IEEE802.11g is transmitting.
- frame collisions occur, leading to frequent retransmissions.
- a procedure for transmitting a CTS frame (reception preparation completion frame) addressed to the local station before the wireless device of IEEE 802.11g transmits an OFDM frame to suppress transmission of the wireless device of IEEE 802.11b Is defined.
- the scope attaches a CTS packet only when the battery capacity is insufficient, and transmits still image data. Therefore, when the battery capacity is sufficient, it can coexist with other wireless devices.
- Steps S801 to S809 in FIG. 8 are a flow of normal moving picture data transmission.
- the scope performs processing for connecting to the processor (step S802).
- the imaging unit 101 generates a digital signal
- the image signal processing unit 102 generates image data from the digital signal (step S803).
- the control unit 105 determines whether or not there is a freeze instruction based on the signal from the operation instruction unit 111 (step S804).
- the control unit 105 instructs the image signal processing unit 102 to output the image to the image output unit 103.
- the image data processed by the image signal processing unit 102 is output to the image output unit 103.
- the image output unit 103 compresses the input image data (step S805).
- the compressed image data (compressed data) is stored in the image storage unit 109 and then output to the communication unit 114.
- the communication unit 114 generates a packet of compressed data, and transmits the packet to the processor via the antenna 115 (step S806).
- the communication unit 114 After transmitting the packet, the communication unit 114 appropriately receives the ACK from the processor, and notifies the control unit 105 that the ACK has been received.
- the control unit 105 confirms the presence or absence of an ACK for each packet, and determines whether to retransmit the data (step S807). If ACKs have been received for all packets and there is no need to retransmit data, the process from step S 803 is performed again in the next frame. On the other hand, if there is a packet for which ACK has not been received, the control unit 105 determines the number of retransmissions (step S808).
- step S806 If the number of retransmissions is within the predetermined number, the packet is again transmitted to the processor in step S806. On the other hand, if the number of retransmissions exceeds the predetermined number, the compressed data of the current frame is discarded (step S809). Subsequently, in the next frame, the process from step S803 is performed again.
- step S804 the control unit 105 instructs the image signal processing unit 102 to output the image to the image output unit 104.
- the image data (still image data) processed by the image signal processing unit 102 is output to the image output unit 104.
- the image output unit 104 compresses and outputs the input still image data, or outputs the input still image data without compression.
- Still image data output from the image output unit 104 is stored in the image storage unit 109 (step S810).
- the voltage detection unit 113 repeatedly detects the battery voltage in the power supply unit 112 and notifies the control unit 105 of the battery voltage.
- the control unit 105 compares the set value shown in FIG. 7 with the battery voltage, and determines whether the battery voltage is equal to or higher than a predetermined value (step S811).
- the control unit 105 sends the still image data stored in the image storage unit 109 to the communication unit 114.
- the communication unit 114 generates a packet of still image data, and transmits the packet to the processor via the antenna 115 (step S812). Note that ACK is also received at the time of transmission of still image data, and if no ACK is received, the still image data is retransmitted, but the operation is omitted in FIG.
- control unit 105 determines whether transmission of the still image data is completed (step S813). If transmission of the still image data is not completed, the process from step S811 is performed again. On the other hand, when transmission of the still image data is completed, the control unit 105 discards the still image data stored in the image storage unit 109 (step S817). Subsequently, the process from step S803 is performed again.
- step S811 when the battery voltage is less than the predetermined value (for example, when the battery voltage is in the area of (2) in FIG. 7), the control unit 105 instructs the communication unit 114 to transmit the CTS packet. .
- the communication unit 114 transmits a CTS packet to surrounding wireless devices (802.11b devices) (step S814). This notifies the surrounding wireless devices of the NAV period for the scope to transmit.
- the control unit 105 outputs the still image data stored in the image storage unit 109 to the communication unit 114.
- the communication unit 114 generates a packet of still image data, and transmits the packet to the processor via the antenna 115 (step S815).
- control unit 105 determines whether transmission of the still image data is completed (step S816). If transmission of the still image data is not completed, the process from step S815 is performed again. On the other hand, when transmission of the still image data is completed, the control unit 105 discards the still image data stored in the image storage unit 109 (step S817). Subsequently, the process from step S803 is performed again.
- the still image data is transmitted during the NAV period in which the other wireless device refrains from transmitting, thereby transmitting the still image data in a state in which the interference by the other wireless device is suppressed can do.
- FIG. 9 shows how still image data is transmitted when the battery voltage is decreasing.
- the scope checks the battery voltage when transmitting a packet of still image data, and if the battery voltage is less than a predetermined value, after transmitting the CTS packet, the still image data of the NAV period designated by the CTS packet Send a packet
- the surrounding wireless device stops data transmission during the NAV period by receiving the CTS packet.
- still image data may be transmitted while transmitting moving image data. At that time, still image data is transmitted during the transmission blanking period shown in FIG.
- FIGS. 10 and 11 show how still image data is transmitted during the transmission blanking period of moving image data.
- still image data is transmitted by thinning out the number of frames of moving image data, which is usually 30 frames per second.
- the moving image data amount per frame does not change, since the blanking period of moving image transmission becomes long, the transmission time of still image data can be increased. Thereby, still image data can be efficiently transmitted while transmitting moving image data.
- the amount of data per frame is reduced (data thinning) without changing the number of frames of moving image data, and the transmission time of moving image data is reduced to extend the blanking period of moving image transmission.
- the transmittable time of still image data can be increased, and still image data can be efficiently transmitted.
- There are other common methods to reduce the amount of data such as increasing the compression rate or decreasing the resolution of imaging data.
- the scope according to the present embodiment receives a transmission instruction of still image data from the user according to the freeze instruction, and transmits the CTS packet after transmitting the CTS packet if the battery voltage is less than the specified value.
- the other wireless device that receives the CTS packet stops wireless transmission, retransmission of still image data due to the occurrence of interference is suppressed. For this reason, the fall of the battery capacity by resending in a scope can be reduced, and still picture data can be transmitted.
- the configuration of the wireless endoscope system according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
- transmission of moving image data is stopped and still image data is transmitted.
- even when there is a freeze instruction. It does not stop transmission of moving picture data, and transmits still picture data after treatment (after the need for moving picture data transmission is eliminated).
- Steps S1201 to S1203 are the same as steps S801 to S803 in FIG.
- the control unit 105 determines whether or not there is an instruction to turn off the power based on the signal from the operation instruction unit 111 (step S1204).
- the control unit 105 determines whether or not there is a freeze instruction based on the signal from the operation instruction unit 111 (step S1205). If there is no freeze instruction, the process proceeds to step S1207. On the other hand, when there is a freeze instruction, the control unit 105 instructs the image signal processing unit 102 to output the image to the image output unit 104. Thereby, the image data (still image data) processed by the image signal processing unit 102 is output to the image output unit 104. The image output unit 104 compresses and outputs the input still image data, or outputs the input still image data without compression. The still image data output from the image output unit 104 is stored in the image storage unit 109 (step S1206). After step S1206, the process proceeds to step S1207. Steps S1207 to S1211 are the same as steps S805 to S809 in FIG.
- step S1204 determines whether still image data is stored in the image storage unit 109 (step S1212). If still image data is stored in the image storage unit 109, the process proceeds to step S1213. Steps S1213 to S1218 are the same as steps S811 to S816 in FIG. When still image data is not stored in the image storage unit 109 in step S1212, and when transmission of the still image data is completed in steps S1215 and S1218, the power is turned off (step S1219).
- the scope according to the present embodiment receives the still image data transmission instruction and the power OFF instruction according to the freeze instruction, the battery voltage is less than the specified value, and the still image data remains in the scope. If it does, it sends still image data after sending a CTS packet. As a result, even when the battery voltage drops, the user can continue the observation without stopping the moving image after the freeze instruction, and the scope can transmit the still image data.
- the configuration of the wireless endoscope system according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
- a CTS packet is transmitted and then a still image data packet is transmitted.
- the battery voltage is dropped, Efficiently transmit still image data.
- the scope When the power supply of the scope is turned on (step S1301), the scope performs processing for connecting to the processor (step S1302). Subsequently, the control unit 105 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the last transmission of the probe request (Probe Request) (step S1303).
- step S1306 the control unit 105 instructs the communication unit 114 to transmit a probe request.
- the communication unit 114 transmits a probe request to surrounding wireless devices (step S1304).
- the scope performs a standby operation of a probe response (Probe Response) which is a response to the probe request (step S1305). If the communication unit 114 receives a probe response during the standby operation, the communication unit 114 notifies the control unit 105 of the reception of the probe response. The reception of the probe response indicates the presence of other wireless devices (terminals) in the vicinity.
- Step S1306 to S1312 are the same as steps S803 to S809 in FIG. If a freeze instruction is issued in step S1307, the process proceeds to step S1313. Steps S1313 to S1316 are the same as steps S810 to S813 in FIG.
- step S1314 when the battery voltage is less than the predetermined value, the control unit 105 determines whether there is another wireless device based on the reception result of the probe response in step S1305 (step S1317). If a probe response is received, another wireless device is present, and the process proceeds to step S 1320. Steps S1320 to S1322 are the same as steps S814 to S816 in FIG. On the other hand, when the probe response is not received, it is determined that no other wireless device exists, and the scope transmits still image data to the processor as in step S1321 (step S1318). Subsequently, the control unit 105 determines whether transmission of the still image data is completed (step S1319). If transmission of the still image data is not completed, the process from step S1317 is performed again.
- step S1316, S1319, and S1322 when transmission of the still image data is completed, the control unit 105 discards the still image data stored in the image storage unit 109 (step S1323). Subsequently, the process from step S1303 is performed again.
- the scope according to the present embodiment receives the transmission instruction of the still image data by the freeze instruction, and transmits the CTS packet when the battery voltage is less than the specified value and another wireless device is detected. As a result, it is not necessary to transmit the CTS packet more than necessary, and still image data can be efficiently transmitted.
- the configuration of the wireless endoscope system according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
- a transmission method in which the intention of the user is reflected is adopted.
- Steps S1401 to S1413 are the same as steps S801 to S813 in FIG.
- the control unit 105 instructs the communication unit 114 to transmit notification information to notify the processor that the battery voltage is low.
- the communication unit 114 transmits the notification information to the processor (step S1414).
- the processor displays on the monitor information indicating that the battery voltage of the scope is low based on the received notification information.
- the user determines whether to transmit still image data according to the information displayed on the monitor, and when it is determined to transmit still image data, presses the transmission switch in the operation instruction unit 111 of the scope within a predetermined time Give a send instruction by doing.
- step S1414 the control unit 105 determines whether or not a transmission instruction has been made based on the signal from the operation instruction unit 111 (step S1415). If there is a transmission instruction, the process proceeds to step S1417. Steps S1417 to S1420 are the same as steps S814 to S817 in FIG. On the other hand, when there is no transmission instruction, the still image data stored in the image storage unit 109 is stored in the non-volatile memory (step S1416).
- the non-volatile memory may be part of the image storage unit 109. Still image data stored in the non-volatile memory may be read from the non-volatile memory and sent to the processor when power OFF is instructed as described in the second embodiment. After step S1416, the process from step S1403 is performed again.
- the scope according to the present embodiment receives the transmission instruction of the still image data by the freeze instruction, and when the battery voltage is less than the specified value, notifies the processor of the decrease in the battery voltage.
- the processor that has received this notification notifies the user of the decrease in battery voltage.
- the user can be notified that the battery voltage is low, and still image data reflecting the intention of the user can be transmitted.
- the scope informs the processor that the still image data is not transmitted, and stores the still image data in a non-volatile memory or the like.
- the processor informs the user not to transmit still image data and urges battery charging.
- still image data may be transmitted if there is sufficient battery capacity.
- the endoscope scope and the wireless endoscope system of the present invention can reduce the decrease in battery capacity due to still image retransmission in the endoscope scope, and can transmit still image data.
- Imaging unit generation unit
- Image signal processing unit generation unit
- image output unit 104 image output unit
- control unit transmission control unit
- 106 light emitting unit 107 light source unit
- light control unit 109 image storage unit
- storage unit 111 operation instructing unit (reception unit)
- power supply unit 113 voltage detection unit
- communication unit transmission unit, device detection unit, notification unit
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Abstract
内視鏡スコープは、被写体を撮像して動画データおよび静止画データを生成する生成部と、前記静止画データの送信指示を受け付ける受付部と、前記静止画データ、前記動画データ、および他の無線装置による無線送信の禁止を指示する指示情報を無線で送信する送信部と、前記送信指示を受け付けた場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる送信制御部と、を備える。
Description
本発明は、被写体を撮像して生成される動画データおよび静止画データを無線で送信する内視鏡スコープに関する。また、本発明は、内視鏡スコープと、内視鏡スコープから動画データおよび静止画データを受信して動画および静止画を表示するプロセッサとを有する無線内視鏡システムにも関する。
本願は、2009年10月21日に、日本に出願された特願2009-242383号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2009年10月21日に、日本に出願された特願2009-242383号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
特許、特許出願、特許公報、科学文献等を以下で引用し明らかにするが、本発明の従来技術をより十分に説明するため、それらの内容をここに援用する。
内視鏡スコープ(以下、スコープと記載する)とプロセッサとが有線接続されている内視鏡システムにおいて、ユーザが注目箇所でスコープからフリーズ指示(またはレリーズ指示)を出すことで、プロセッサ側で静止画が生成され、保存される。例えば特許文献1の図1に示されているように、スコープで生成された撮像データはアナログ信号でプロセッサに送られ、プロセッサのA/D変換部以降のデジタル処理で静止画が生成され、生成された静止画が保存されている。
内視鏡スコープ(以下、スコープと記載する)とプロセッサとが有線接続されている内視鏡システムにおいて、ユーザが注目箇所でスコープからフリーズ指示(またはレリーズ指示)を出すことで、プロセッサ側で静止画が生成され、保存される。例えば特許文献1の図1に示されているように、スコープで生成された撮像データはアナログ信号でプロセッサに送られ、プロセッサのA/D変換部以降のデジタル処理で静止画が生成され、生成された静止画が保存されている。
一方、スコープ側とプロセッサ側とを無線接続して、スコープ側で撮像した動画像をプロセッサ側にリアルタイムで送信する無線内視鏡システムにおいても、ユーザは動画像を見ながらフリーズ指示を行うことがある。フリーズ指示によって静止画がスコープ側に一時保存される場合、ユーザが詳細な診断等を行うため、その保存された静止画が破棄されずにプロセッサ側に送信されることが望ましい。
上記の無線内視鏡システムのような、動画データを連続送信しながら静止画データも送信するシステムにおいて、スコープはバッテリーで駆動されるため、データパケットをできるだけ短時間で送信することが望まれる。動画データにはリアルタイム性が要求されるためパケットの再送回数は少なく、所定時間内に送信できなかった動画データパケットは破棄され、新しいパケットが送信される。一方、静止画データにはリアルタイム性が要求されないため、パケットの破棄までの時間が長く、静止画データパケットの再送回数は多く設定される。IEEE802.11b等の無線規格に準拠した周辺の無線装置による干渉が発生すると、データ再送によって送信時間が長くなり、消費電流が増加することでバッテリー残容量が低下する。
本発明は、内視鏡スコープにおける静止画再送によるバッテリー容量の低下を低減し、静止画データを送信することができる内視鏡スコープおよび無線内視鏡システムを提供する。
内視鏡スコープは、被写体を撮像して動画データおよび静止画データを生成する生成部と、前記静止画データの送信指示を受け付ける受付部と、前記静止画データ、前記動画データ、および他の無線装置による無線送信の禁止を指示する指示情報を無線で送信する送信部と、前記送信指示を受け付けた場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる送信制御部と、を備える。
前記内視鏡スコープは、バッテリー電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、前記送信制御部は、前記送信指示を受け付け、かつ前記電圧検出部が検出したバッテリー電圧が所定値より低い場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させてもよい。
前記受付部はさらに、電源の切断指示を受け付け、前記送信制御部は、前記送信指示および前記切断指示を受け付け、かつ前記内視鏡スコープに前記静止画データが残っている場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させてもよい。
前記内視鏡スコープは、他の無線装置を検知する装置検知部をさらに備え、前記送信制御部は、前記送信指示を受け付け、かつ他の無線装置が検知された場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させてもよい。
前記内視鏡スコープは、バッテリー電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出したバッテリー電圧が所定値より低くなった場合、プロセッサに前記バッテリー電圧の低下を通知する通知部とをさらに備え、前記送信制御部は、前記通知部によって前記バッテリー電圧の低下が通知された後に前記送信指示を受け付けた場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させてもよい。
前記送信制御部はさらに、前記動画データの送信期間中に前記静止画データを送信させてもよい。
前記送信制御部はさらに、前記動画データの送信を抑制してもよい。
前記送信制御部はさらに、一時停止して前記静止画データを送信してもよい。
前記指示情報は、同一周波数を利用する他の無線装置に対して、静止画データの2パケット分以上の送出に必要な時間、他の無線装置による無線送信の禁止を指示してもよい。
無線内視鏡システムは、被写体を撮像して生成される動画データおよび静止画データを無線で送信する内視鏡スコープと、前記動画データおよび前記静止画データを受信して動画および静止画を表示するプロセッサとを備え、前記内視鏡スコープは、前記動画データおよび前記静止画データを生成する生成部と、前記静止画データの送信指示を受け付ける受付部と、前記静止画データ、前記動画データ、および他の無線装置による無線送信の禁止を指示する指示情報を無線で送信する送信部と、前記送信指示を受け付けた場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる送信制御部と、を備える。
前記内視鏡スコープは、バッテリー電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、前記送信制御部は、前記送信指示を受け付け、かつ前記電圧検出部が検出したバッテリー電圧が所定値より低い場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させてもよい。
前記受付部はさらに、電源の切断指示を受け付け、前記送信制御部は、前記送信指示および前記切断指示を受け付け、かつ前記内視鏡スコープに前記静止画データが残っている場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させてもよい。
前記内視鏡スコープは、他の無線装置を検知する装置検知部をさらに備え、前記送信制御部は、前記送信指示を受け付け、かつ他の無線装置が検知された場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させてもよい。
前記内視鏡スコープは、バッテリー電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出したバッテリー電圧が所定値より低くなった場合、プロセッサに前記バッテリー電圧の低下を通知する通知部とをさらに備え、前記送信制御部は、前記通知部によって前記バッテリー電圧の低下が通知された後に前記送信指示を受け付けた場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させてもよい。
前記送信制御部はさらに、前記動画データの送信期間中に前記静止画データを送信させてもよい。
前記送信制御部はさらに、前記動画データの送信を抑制してもよい。
前記送信制御部はさらに、一時停止して前記静止画データを送信してもよい。
前記指示情報は、同一周波数を利用する他の無線装置に対して、静止画データの2パケット分以上の送出に必要な時間、他の無線装置による無線送信の禁止を指示してもよい。
本発明によれば、内視鏡スコープが静止画データの送信指示を受け付けた場合、他の無線装置による無線送信の禁止を指示する指示情報を送信した後に静止画データを送信する。この指示情報を受信した他の無線装置が無線送信を停止することによって、干渉の発生による静止画データの再送が抑制される。このため、静止画再送による内視鏡スコープのバッテリー容量の低下を低減し、静止画データを送信することができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態の以下の説明は、添付のクレームで規定される発明及びその均等物を単に具体的に説明するものであって、それらを限定することを目的としていないことは、本開示内容に基づき当業者にとって明らかである。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。本実施形態による無線内視鏡システムは、画像データを送信する内視鏡スコープ(以下、スコープと記載する)と、画像データを受信するプロセッサとから構成され、スコープとプロセッサとは、無線で接続される。図1はスコープの構成を示し、図2はプロセッサの構成を示している。
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。本実施形態による無線内視鏡システムは、画像データを送信する内視鏡スコープ(以下、スコープと記載する)と、画像データを受信するプロセッサとから構成され、スコープとプロセッサとは、無線で接続される。図1はスコープの構成を示し、図2はプロセッサの構成を示している。
図1に示すようにスコープは、撮像部101と、画像信号処理部102と、画像出力部103,104と、制御部105と、発光部106と、光源部107と、調光部108と、画像記憶部109と、記憶部110と、操作指示部111と、電源部112と、電圧検出部113と、通信部114と、アンテナ115とを備える。
撮像部101は、被写体を撮像するCCDや、CCDから出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器を備える。画像信号処理部102は、撮像部101から出力されたデジタル信号から画像データを生成する。この画像データは動画または静止画のデータである。画像出力部103は、画像信号処理部102で処理された画像データを非可逆圧縮して出力する。画像出力部104は、画像信号処理部102で処理された画像データを、画像出力部103が圧縮を行うときの圧縮率よりも低い圧縮率で圧縮して出力するか、非圧縮で出力する。制御部105は、各種制御を行う。
発光部106は、体腔内に光を照射する。光源部107は、発光部106に光を供給するLED等を備える。調光部108は、体腔内での光量を調整する。画像記憶部109は、各画像出力部から出力された画像データを記憶する。記憶部110は、各種プログラムやパラメータを格納する。操作指示部111は、スコープの制御レバーや各種スイッチ(電源ボタン、チャネルボタン等)を備え、ユーザからフリーズ指示や電源OFF指示等を受け付ける。電源部112は、電源を供給するバッテリーを含む。電圧検出部113は、バッテリー電圧を検出して制御部105に制御信号を出力する。通信部114は、アンテナ115を介して無線でプロセッサとデータ通信を行う。アンテナ115は、プロセッサと無線の送受信を行う。
プロセッサは、アンテナ201と、通信部202と、伸張部203と、制御部204と、外部機器I/F部205と、記憶部206と、操作指示部207と、画像保持部208と、画像処理部209と、表示部210と、電源部211と、を備える。
アンテナ201は、スコープと無線の送受信を行う。通信部202は、スコープとデータ通信を行う。伸張部203は、通信部202で受信された圧縮データを伸張して画像データを生成する。通信部202で非圧縮の画像データが受信された場合、伸張部203は伸張を行わない。制御部204は、各種制御を行う。外部機器I/F部205は、外部媒体および外部機器と接続可能なインタフェースである。
記憶部206は、各種プログラムやパラメータを格納する。操作指示部207は、各種スイッチを備える。画像保持部208は、伸張部203で伸張された画像データまたは非圧縮の画像データを保持する。画像処理部209は、画像保持部208に保持されている画像データを処理する。表示部210は、画像処理部209で処理された画像データに基づいて画像を表示する。電源部211は、電源を供給する。
次に、動画送信および静止画送信について説明する。スコープにおいて、撮像された動画データを送信する場合、通信部114は動画データをパケット化し、所定の変調処理を施す。続いて、通信部114はパケットの送信前にキャリアセンスを行い、他機器(IEEE802.11bなどを使用する機器)からのキャリアがなければデータ送信を行い、他機器からのキャリアを検出すれば、コンテンションウィンドウで規定された範囲内で乱数を発生させ、その発生した数値に単位時間(スロットタイム)を乗じた時間待って再送処理を行う。
プロセッサでは、スコープから放射された電波をアンテナ201が受信し、通信部202がデータを再生する。この結果、エラーが生じていなければ、プロセッサはACKをスコープに返す。動画データは、フレーム周期に合わせて送信される。もしパケットにエラーが発生すると、プロセッサ側からACKがないため、スコープは送信が失敗したと判断し、再送処理を行う。動画データの再送は、動画フレーム周期内に行われる。動画フレーム周期内に再送が完了しなければ、その動画データを破棄し、新たに撮像された動画データを送信することになる。
図3は、動画データが送信される様子を示している。動画フレーム周期内で圧縮データのパケットがスコープからプロセッサに繰り返し送信される。各パケットがプロセッサで受信されると、プロセッサからスコープにACKが送信される。1フレーム分の圧縮データの送信が完了すると、次のフレームの圧縮データの送信が開始されるまでは送信ブランキング期間となり、圧縮データの送信が停止される。
動画データの送信中(動画フレーム周期中)に、スコープの操作指示部111がユーザからフリーズ指示を受け付けた場合、操作指示部111はフリーズ指示を示す信号を出力する。この信号を検出した制御部105は、高画質の静止画データを生成するため、画像信号処理部102に対して、画像出力部104への出力を指示する。これによって、画像信号処理部102で処理された画像データは画像出力部104へ出力され、画像出力部104で処理された静止画データは画像記憶部109に記憶される。
静止画データの送信時には、通信部114が動画データの送信を停止するとともに、キャリアセンス後に、アンテナ115を介して静止画データパケットをプロセッサへ送信する。プロセッサは、受信した静止画データを画像保持部208に記憶する。これにより、静止画データがプロセッサに保存される。
図4は、静止画データが送信される様子を示している。動画データの送信中にフリーズ指示が発生すると、そのフリーズ指示が発生した動画フレーム周期における圧縮データの送信が完了した後、圧縮データの送信は停止される。続いて、静止画データが生成され、静止画データのパケットがスコープからプロセッサに繰り返し送信される。各パケットがプロセッサで受信されると、プロセッサからスコープにACKが送信される。静止画データの送信が完了すると、動画データの送信が再開される。
スコープはバッテリー電源で駆動される。図5はバッテリー容量とバッテリー電圧の関係を示している。図5に示すように、スコープの消費電流が増加すると、同じバッテリー容量であってもバッテリー電圧は低くなる。IEEE802.11b等の無線装置による干渉で静止画データパケットが壊れてしまうと、プロセッサはパケットを正常に受信できないためにACKを返すことができず、スコープは静止画データを再送する。静止画データはリアルタイム性を求められていないため、干渉が発生している間、スコープは何度も再送を試みることになる。再送が繰り返されると、単位時間当たりの消費電流が増加する。このため、図5に示す放電曲線を例にとると、バッテリー容量が少なくなっている場合、バッテリー電圧が、スコープを動作させるために必要な電圧より低くなってしまう。これにより、スコープの制御部105は電池切れと判断してスコープをシャットダウンさせるため、スコープは静止画データを送信できなくなってしまう。
図6は、バッテリー電圧が低下しているときに静止画データが送信される様子を示している。スコープが静止画データのパケットを送信する際に、周辺にあるIEEE802.11b等の無線装置による干渉が発生すると、プロセッサはパケットを受信できず、ACKが返信されない。このため、スコープは静止画データのパケットを再送する。パケットの再送により、バッテリー電圧が、スコープを動作させるために必要な電圧より低くなると、スコープがシャットダウンし、静止画データを送信できなくなる。
上記のように静止画データを送信できなくなることを抑制するため、本実施形態では、静止画データを送信するために十分なバッテリー電圧があるか否かを送信時に検知する電圧検出部113を設けるとともに、電圧検出部113が検知した電圧値が所定値より低い場合、静止画データパケットを送信する前にCTSパケット(指示情報)を送信するという解決手段をとる。
CTSパケットには、静止画データパケットの一つまたはそれを超える分の送信時間を、無線内視鏡システムが使用する周波数と同一周波数を利用する他の無線装置に通知する役割がある。言い換えると、CTSパケットには、他の無線装置による無線送信の禁止を指示する役割がある。このCTSパケットを受信した無線装置は、CTSパケットにより設定された送信時間分だけデータ送信を控える。この設定された時間はNAV期間と呼ばれる。このNAV期間内にスコープが静止画データを送信することで、再送を抑制した通信が可能となり、バッテリー容量が少なくなった場合でも、短時間で静止画データを送信できるため、単位時間当たりの消費電流を抑制でき、静止画データをプロセッサに保存することができる。干渉による静止画データの再送を抑えて静止画データをできるだけ短時間で送信するためには、CTSパケットにより、静止画データの2パケット分以上の送信時間を他の無線装置に通知することが望ましい。
無線内視鏡システムのデータ通信にIEEE802.11gを適用する場合、そのデータはOFDMフレームであり、IEEE802.11bの無線装置はOFDMフレームを認識できない。この場合、IEEE802.11bの無線装置はOFDMフレームを他システムからの干渉波と解釈し、IEEE802.11gの無線装置が送信中であっても、送信を開始してしまう可能性がある。その結果、フレーム衝突が発生し、再送の多発を招く。この問題を回避するために、IEEE802.11gの無線装置がOFDMフレームを送信する前に自局宛てのCTSフレーム(受信準備完了フレーム)を送信してIEEE802.11bの無線装置の送信を抑制する手順が規定されている。
しかし、全ての送信データの前にCTSパケットを送信すると、自システムの通信品質は確保できるが、周囲のIEEE802.11bの無線装置のデータ送信が抑制されてしまうため、他の無線システムに大きな影響を与えてしまうことがある。本実施形態では、バッテリー容量が不足している時のみスコープがCTSパケットを付けて静止画データを送信するため、バッテリー容量が十分ある場合は、他の無線装置と共存可能である。
次に、図7および図8を用いてスコープの動作を説明する。図8のステップS801~S809は通常の動画データ送信の流れである。スコープの電源がONとなる(ステップS801)と、スコープはプロセッサと接続するための処理を行う(ステップS802)。続いて、撮像部101はデジタル信号を生成し、画像信号処理部102はデジタル信号から画像データを生成する(ステップS803)。続いて、制御部105は、操作指示部111からの信号に基づいて、フリーズ指示があったか否かを判定する(ステップS804)。
フリーズ指示がなかった場合、制御部105は、画像信号処理部102に対して、画像出力部103への出力を指示する。これによって、画像信号処理部102で処理された画像データは画像出力部103へ出力される。画像出力部103は、入力された画像データに対して圧縮処理を行う(ステップS805)。圧縮された画像データ(圧縮データ)は画像記憶部109に記憶された後、通信部114へ出力される。通信部114は圧縮データのパケットを生成し、アンテナ115を介してパケットをプロセッサへ送信する(ステップS806)。
パケットの送信後、通信部114はプロセッサからのACKを適宜受信し、ACKを受信したことを制御部105に通知する。1パケットの送信が終了すると、制御部105は、各パケットに対するACKの有無を確認し、データを再送するか否かを判定する(ステップS807)。全てのパケットに対してACKが受信され、データを再送する必要がない場合、次のフレームにおいて、ステップS803からの処理が再度行われる。一方、ACKが受信されなかったパケットがあった場合、制御部105は再送回数を判定する(ステップS808)。
再送回数が所定回数以内であった場合、ステップS806において、再度パケットがプロセッサへ送信される。一方、再送回数が所定回数を超えた場合、現在のフレームの圧縮データは破棄される(ステップS809)。続いて、次のフレームにおいて、ステップS803からの処理が再度行われる。
ステップS804においてフリーズ指示があった場合、制御部105は、画像信号処理部102に対して、画像出力部104への出力を指示する。これによって、画像信号処理部102で処理された画像データ(静止画データ)は画像出力部104へ出力される。画像出力部104は、入力された静止画データに対して圧縮処理を行って出力する、または入力された静止画データを非圧縮で出力する。画像出力部104から出力された静止画データは画像記憶部109に記憶される(ステップS810)。
電圧検出部113は、電源部112におけるバッテリー電圧を繰り返し検出し、制御部105にバッテリー電圧を通知している。制御部105は、図7に示した設定値とバッテリー電圧とを比較し、バッテリー電圧が所定値以上であるか否かを判定する(ステップS811)。バッテリー電圧が所定値以上であった場合(例えばバッテリー電圧が図7の(1)の領域にある場合)、制御部105は、画像記憶部109に記憶されている静止画データを通信部114へ出力する。通信部114は静止画データのパケットを生成し、アンテナ115を介してパケットをプロセッサへ送信する(ステップS812)。なお、静止画データの送信時にもACKが受信され、ACKが受信されなかった場合には静止画データが再送されるが、図8ではその動作を省略している。
続いて、制御部105は、静止画データの送信が完了したか否かを判定する(ステップS813)。静止画データの送信が完了していない場合、ステップS811からの処理が再度行われる。一方、静止画データの送信が完了した場合、制御部105は、画像記憶部109に記憶されている静止画データを破棄する(ステップS817)。続いて、ステップS803からの処理が再度行われる。
また、ステップS811において、バッテリー電圧が所定値未満であった場合(例えばバッテリー電圧が図7の(2)の領域にある場合)、制御部105は、CTSパケットの送信を通信部114に指示する。通信部114は、周囲の無線装置(802.11b機器)に対するCTSパケットを送信する(ステップS814)。これによって、周囲の無線装置に対して、スコープが送信を行うためのNAV期間が通知される。続いて、制御部105は、画像記憶部109に記憶されている静止画データを通信部114へ出力する。通信部114は静止画データのパケットを生成し、アンテナ115を介してパケットをプロセッサへ送信する(ステップS815)。
続いて、制御部105は、静止画データの送信が完了したか否かを判定する(ステップS816)。静止画データの送信が完了していない場合、ステップS815からの処理が再度行われる。一方、静止画データの送信が完了した場合、制御部105は、画像記憶部109に記憶されている静止画データを破棄する(ステップS817)。続いて、ステップS803からの処理が再度行われる。
上記のように、CTSパケットの送信後、他の無線装置が送信を控えているNAV期間中に静止画データを送信することで、他の無線装置による干渉を抑制した状態で静止画データを送信することができる。
図9は、バッテリー電圧が低下しているときに静止画データが送信される様子を示している。スコープは、静止画データのパケットを送信する際にバッテリー電圧を確認し、バッテリー電圧が所定値未満であった場合、CTSパケットを送信した後、CTSパケットで指定したNAV期間中に静止画データのパケットを送信する。周囲の無線装置はCTSパケットの受信により、NAV期間中のデータ送信を停止する。
なお、上記では動画データを一時停止して静止画データを送信しているが、動画データを送信しながら静止画データを送信してもよい。その際、静止画データは、図3に示す送信ブランキング期間中に送信される。
図10と図11は、動画データの送信ブランキング期間中に静止画データが送信される様子を示している。図10では、通常1秒あたり30フレームである動画データのフレーム数を間引きして、静止画データを送信する。1フレームあたりの動画データ量は変わらないが、動画送信のブランキング期間が長くなるため、静止画データの送信時間を多くすることができる。これにより、動画データを送信しつつ静止画データを効率的に送信することができる。
図11では、動画データのフレーム数を変えずに1フレームあたりのデータ量を削減(データ間引き)し、動画データの送信時間を削減することで、動画送信のブランキング期間を長くする。これにより、静止画データの送信可能時間を多くすることができ、静止画データを効率的に送信することができる。データ量を削減するには、圧縮率を高くする、撮像データの分解能を下げる、などといった一般的な方法もある。
上述したように、本実施形態によるスコープは、ユーザからフリーズ指示による静止画データの送信指示を受け付け、かつバッテリー電圧が規定値未満である場合、CTSパケットを送信した後に静止画データを送信する。このCTSパケットを受信した他の無線装置が無線送信を停止することによって、干渉の発生による静止画データの再送が抑制される。このため、スコープにおける再送によるバッテリー容量の低下を低減し、静止画データを送信することができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態による無線内視鏡システムの構成は第1の実施形態と同じである。第1の実施形態では、動画データの送信中にフリーズ指示があった場合、動画データの送信を止めて静止画データを送信するようにしたが、本実施形態では、フリーズ指示があった場合でも動画データの送信を止めず、処置後(動画データ送信の必要がなくなった後)に静止画データを送信する。
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態による無線内視鏡システムの構成は第1の実施形態と同じである。第1の実施形態では、動画データの送信中にフリーズ指示があった場合、動画データの送信を止めて静止画データを送信するようにしたが、本実施形態では、フリーズ指示があった場合でも動画データの送信を止めず、処置後(動画データ送信の必要がなくなった後)に静止画データを送信する。
以下、図12を用いて本実施形態のスコープの動作を説明する。ステップS1201~S1203は図8のステップS801~S803と同じである。ステップS1203の後、制御部105は、操作指示部111からの信号に基づいて、電源をOFFする指示があったか否かを判定する(ステップS1204)。
電源をOFFする指示がなかった場合、制御部105は、操作指示部111からの信号に基づいて、フリーズ指示があったか否かを判定する(ステップS1205)。フリーズ指示がなかった場合、処理はステップS1207に進む。一方、フリーズ指示があった場合、制御部105は、画像信号処理部102に対して、画像出力部104への出力を指示する。これによって、画像信号処理部102で処理された画像データ(静止画データ)は画像出力部104へ出力される。画像出力部104は、入力された静止画データに対して圧縮処理を行って出力する、または入力された静止画データを非圧縮で出力する。画像出力部104から出力された静止画データは画像記憶部109に記憶される(ステップS1206)。ステップS1206の後、処理はステップS1207に進む。ステップS1207~S1211は図8のステップS805~S809と同じである。
ステップS1204において電源をOFFする指示があった場合、制御部105は、画像記憶部109に静止画データが格納されているか否かを判定する(ステップS1212)。画像記憶部109に静止画データが格納されていた場合、処理はステップS1213に進む。ステップS1213~S1218は図8のステップS811~S816と同じである。ステップS1212において画像記憶部109に静止画データが格納されていなかった場合、およびステップS1215,S1218において静止画データの送信が完了した場合、電源がOFFとなる(ステップS1219)。
上述したように、本実施形態によるスコープは、フリーズ指示による静止画データの送信指示および電源の切断(OFF)指示を受け付け、バッテリー電圧が規定値未満であり、かつスコープに静止画データが残っている場合、CTSパケットを送信した後に静止画データを送信する。これにより、バッテリー電圧の低下時でもフリーズ指示の後に動画が止まることなく、ユーザが観察を続けることができるとともに、スコープが静止画データを送信することができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態による無線内視鏡システムの構成は第1の実施形態と同じである。第1、第2の実施形態では、バッテリー電圧の低下を検出したときにCTSパケットを送信してから静止画データパケットを送信しているが、本実施形態では、バッテリー電圧の低下時において、さらに効率よく静止画データを送信する。
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態による無線内視鏡システムの構成は第1の実施形態と同じである。第1、第2の実施形態では、バッテリー電圧の低下を検出したときにCTSパケットを送信してから静止画データパケットを送信しているが、本実施形態では、バッテリー電圧の低下時において、さらに効率よく静止画データを送信する。
以下、図13を用いて本実施形態のスコープの動作を説明する。スコープの電源がONとなる(ステップS1301)と、スコープはプロセッサと接続するための処理を行う(ステップS1302)。続いて、制御部105は、前回プローブリクエスト(Probe Request)を送信してから所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS1303)。
所定時間が経過していない場合、処理はステップS1306に進む。一方、所定時間が経過した場合、制御部105は、プローブリクエストの送信を通信部114に指示する。通信部114は、周囲の無線装置に対するプローブリクエストを送信する(ステップS1304)。なお、電源がONとなった後の初回動作時にも、処理はステップS1304に進む。続いて、スコープは、プローブリクエストに対する応答であるプローブレスポンス(Probe Response)の待機動作を行う(ステップS1305)。この待機動作中に通信部114がプローブレスポンスを受信した場合、通信部114は制御部105にプローブレスポンスの受信を通知する。プローブレスポンスの受信により、周囲の他の無線装置(端末)の存在が分かる。
続いて、処理はステップS1306に進む。ステップS1306~S1312は図8のステップS803~S809と同じである。また、ステップS1307においてフリーズ指示があった場合、処理はステップS1313に進む。ステップS1313~S1316は図8のステップS810~S813と同じである。
ステップS1314において、バッテリー電圧が所定値未満であった場合、制御部105は、ステップS1305におけるプローブレスポンスの受信結果に基づいて、他の無線装置が存在するか否かを判定する(ステップS1317)。プローブレスポンスが受信された場合、他の無線装置が存在しており、処理はステップS1320に進む。ステップS1320~S1322は図8のステップS814~S816と同じである。一方、プローブレスポンスが受信されない場合、他の無線装置は存在しないと判断し、ステップS1321と同様にスコープは静止画データをプロセッサへ送信する(ステップS1318)。続いて、制御部105は、静止画データの送信が完了したか否かを判定する(ステップS1319)。静止画データの送信が完了していない場合、ステップS1317からの処理が再度行われる。
ステップS1316,S1319,S1322において、静止画データの送信が完了した場合、制御部105は、画像記憶部109に記憶されている静止画データを破棄する(ステップS1323)。続いて、ステップS1303からの処理が再度行われる。
上述したように、本実施形態によるスコープは、フリーズ指示による静止画データの送信指示を受け付け、バッテリー電圧が規定値未満であり、かつ他の無線装置が検知された場合、CTSパケットを送信する。これにより、必要以上にCTSパケットを送信する必要がなくなり、効率的に静止画データを送信することができる。
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。本実施形態による無線内視鏡システムの構成は第1の実施形態と同じである。本実施形態では、静止画データを送信する際、ユーザの意思を反映させた送信方法をとる。
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。本実施形態による無線内視鏡システムの構成は第1の実施形態と同じである。本実施形態では、静止画データを送信する際、ユーザの意思を反映させた送信方法をとる。
以下、図14を用いて本実施形態のスコープの動作を説明する。ステップS1401~S1413は図8のステップS801~S813と同じである。ステップS1411において、バッテリー電圧が所定値未満であった場合、制御部105は、バッテリー電圧が低電圧であることをプロセッサに報知する報知情報の送信を通信部114に指示する。通信部114は、報知情報をプロセッサへ送信する(ステップS1414)。
プロセッサは、受信した報知情報に基づいて、スコープのバッテリー電圧が低電圧であることを示す情報をモニタに表示する。ユーザは、モニタに表示された情報によって、静止画データを送信するか否かを判断し、静止画データを送信すると判断した場合、スコープの操作指示部111にある送信スイッチを所定時間内に押下することで送信指示を与える。
ステップS1414に続いて、制御部105は、操作指示部111からの信号に基づいて、送信指示があったか否かを判定する(ステップS1415)。送信指示があった場合、処理はステップS1417に進む。ステップS1417~S1420は図8のステップS814~S817と同じである。一方、送信指示がなかった場合、画像記憶部109に格納されている静止画データが不揮発性メモリに保存される(ステップS1416)。不揮発性メモリは画像記憶部109の一部でもよい。不揮発性メモリに保存された静止画データは、第2の実施形態で記載しているように、電源のOFFが指示されたときに不揮発性メモリから読み出されてプロセッサへ送信されてもよい。ステップS1416の後、ステップS1403からの処理が再度行われる。
上述したように、本実施形態によるスコープは、フリーズ指示による静止画データの送信指示を受け付け、かつバッテリー電圧が規定値未満である場合、プロセッサにバッテリー電圧の低下を報知する。この報知を受けたプロセッサは、バッテリー電圧の低下をユーザに報知する。これにより、バッテリー電圧が低くなっていることをユーザに報知できるとともに、ユーザの意思を反映した静止画データの送信を行うことができる。
バッテリー容量が少なく、静止画データが多い場合は、CTSパケットを送信してから静止画データを送信しても、途中で静止画データを送信できなくなる可能性がある。その場合、スコープは、静止画データを送信しないことをプロセッサに報知するとともに、静止画データを不揮発性メモリ等に記憶しておく。プロセッサは、静止画データを送信しないことをユーザに報知するとともにバッテリー充電を促す。次にユーザが電源を入れた際、十分なバッテリー容量があれば、静止画データを送信するようにしてもよい。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまで発明の例示であって、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の追加、削除、置換及び他の設計変更等も本発明の精神或いは範囲を逸脱しない範囲で可能である。即ち、本発明は前述した実施形態により限定されるものではなく、請求項の範囲により限定されるものである。
本発明の内視鏡スコープおよび無線内視鏡システムは、内視鏡スコープにおける静止画再送によるバッテリー容量の低下を低減し、静止画データを送信することができる。
101 撮像部(生成部)
102 画像信号処理部(生成部)
103 画像出力部
104 画像出力部
105 制御部(送信制御部)
106 発光部
107 光源部
108 調光部
109 画像記憶部
110 記憶部
111 操作指示部(受付部)
112 電源部
113 電圧検出部
114 通信部(送信部、装置検知部、通知部)
115 アンテナ
201 アンテナ
202 通信部
203 伸張部
204 制御部
205 外部機器I/F部
206 記憶部
207 操作指示部
208 画像保持部
209 画像処理部
210 表示部
211 電源部
102 画像信号処理部(生成部)
103 画像出力部
104 画像出力部
105 制御部(送信制御部)
106 発光部
107 光源部
108 調光部
109 画像記憶部
110 記憶部
111 操作指示部(受付部)
112 電源部
113 電圧検出部
114 通信部(送信部、装置検知部、通知部)
115 アンテナ
201 アンテナ
202 通信部
203 伸張部
204 制御部
205 外部機器I/F部
206 記憶部
207 操作指示部
208 画像保持部
209 画像処理部
210 表示部
211 電源部
Claims (18)
- 被写体を撮像して動画データおよび静止画データを生成する生成部と、
前記静止画データの送信指示を受け付ける受付部と、
前記静止画データ、前記動画データ、および他の無線装置による無線送信の禁止を指示する指示情報を無線で送信する送信部と、
前記送信指示を受け付けた場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる送信制御部と、
を備える内視鏡スコープ。 - バッテリー電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
前記送信制御部は、前記送信指示を受け付け、かつ前記電圧検出部が検出したバッテリー電圧が所定値より低い場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる
請求項1に記載の内視鏡スコープ。 - 前記受付部はさらに、電源の切断指示を受け付け、
前記送信制御部は、前記送信指示および前記切断指示を受け付け、かつ前記内視鏡スコープに前記静止画データが残っている場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる
請求項1に記載の内視鏡スコープ。 - 他の無線装置を検知する装置検知部をさらに備え、
前記送信制御部は、前記送信指示を受け付け、かつ他の無線装置が検知された場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる
請求項1に記載の内視鏡スコープ。 - バッテリー電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出したバッテリー電圧が所定値より低くなった場合、プロセッサに前記バッテリー電圧の低下を通知する通知部と、をさらに備え、
前記送信制御部は、前記通知部によって前記バッテリー電圧の低下が通知された後に前記送信指示を受け付けた場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる
請求項1に記載の内視鏡スコープ。 - 前記送信制御部はさらに、前記動画データの送信期間中に前記静止画データを送信させる
請求項1に記載の内視鏡スコープ。 - 前記送信制御部はさらに、前記動画データの送信を抑制する
請求項1に記載の内視鏡スコープ。 - 前記送信制御部はさらに、一時停止して前記静止画データを送信する
請求項1に記載の内視鏡スコープ。 - 前記指示情報は、同一周波数を利用する他の無線装置に対して、静止画データの2パケット分以上の送出に必要な時間、他の無線装置による無線送信の禁止を指示する
請求項1に記載の内視鏡スコープ。 - 被写体を撮像して生成される動画データおよび静止画データを無線で送信する内視鏡スコープと、前記動画データおよび前記静止画データを受信して動画および静止画を表示するプロセッサとを有する無線内視鏡システムにおいて、
前記内視鏡スコープは、
前記動画データおよび前記静止画データを生成する生成部と、
前記静止画データの送信指示を受け付ける受付部と、
前記静止画データ、前記動画データ、および他の無線装置による無線送信の禁止を指示する指示情報を無線で送信する送信部と、
前記送信指示を受け付けた場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる送信制御部と、
を備える無線内視鏡システム。 - 前記内視鏡スコープは、バッテリー電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
前記送信制御部は、前記送信指示を受け付け、かつ前記電圧検出部が検出したバッテリー電圧が所定値より低い場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる
請求項10に記載の無線内視鏡システム。 - 前記受付部はさらに、電源の切断指示を受け付け、
前記送信制御部は、前記送信指示および前記切断指示を受け付け、かつ前記内視鏡スコープに前記静止画データが残っている場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる
請求項10に記載の無線内視鏡システム。 - 前記内視鏡スコープは、他の無線装置を検知する装置検知部をさらに備え、
前記送信制御部は、前記送信指示を受け付け、かつ他の無線装置が検知された場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる
請求項10に記載の無線内視鏡システム。 - 前記内視鏡スコープは、
バッテリー電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出したバッテリー電圧が所定値より低くなった場合、プロセッサに前記バッテリー電圧の低下を通知する通知部と、をさらに備え、
前記送信制御部は、前記通知部によって前記バッテリー電圧の低下が通知された後に前記送信指示を受け付けた場合、前記指示情報を送信させた後に前記静止画データを送信させる
請求項10に記載の無線内視鏡システム。 - 前記送信制御部はさらに、前記動画データの送信期間中に前記静止画データを送信させる
請求項10に記載の無線内視鏡システム。 - 前記送信制御部はさらに、前記動画データの送信を抑制する
請求項10に記載の無線内視鏡システム。 - 前記送信制御部はさらに、一時停止して前記静止画データを送信する
請求項10に記載の無線内視鏡システム。 - 前記指示情報は、同一周波数を利用する他の無線装置に対して、静止画データの2パケット分以上の送出に必要な時間、他の無線装置による無線送信の禁止を指示する
請求項10に記載の無線内視鏡システム。
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