(57)【要約】【課題】より高精度な時刻同期を行うことが可能な時刻同期技術を提供すること。【解決手段】  時刻同期システムは、ネットワークで相互に接続された、一つの時刻サーバーと、複数の時刻クライアントとを少なくとも含む。時刻クライアントは、時刻サーバーとの間で行うメッセージの送受信により、時刻サーバーの時刻情報を取得する通信部と、内部時計の時刻情報と、時刻サーバーの時刻情報とを同期させる計時制御部とを備える。計時制御部は、メッセージの送信間隔を不等間隔に調整して、当該メッセージの送信を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークで相互に接続された、一つの時刻サーバーと、複数の時刻クライアントとを少なくとも含む時刻同期システムであって、
前記時刻クライアントは、
前記時刻サーバーとの間で行うメッセージの送受信により、前記時刻サーバーの時刻情報を取得する通信手段と、
内部時計の時刻情報と、前記時刻サーバーの時刻情報とを同期させる計時制御手段と、を備え、
前記計時制御手段は、前記メッセージの送信間隔を不等間隔に調整して、当該メッセージの送信を制御することを特徴とする時刻同期システム。
【請求項２】
前記時刻クライアントは、
乱数発生手段を更に備え、
前記計時制御手段は、等間隔である標準の送信間隔に前記乱数発生手段の出力を付加して当該送信間隔を不等間隔に調整することを特徴とする請求項１に記載の時刻同期システム。
【請求項３】
前記乱数発生手段は、前記時刻クライアントの固有の識別情報を元に動作しており、前記複数の時刻クライアント間で互いに異なる系列の乱数列を発生するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の時刻同期システム。
【請求項４】
前記計時制御手段は、
前記メッセージの問合せ発信時刻と、前記メッセージに対する返信のメッセージを前記時刻サーバーから受信した返信受信時刻とに基づいて、
前記時刻サーバーが前記返信のメッセージを返信した推定返信時刻を推定することを特徴とする請求項1乃至３のいずれか１項に記載の時刻同期システム。
【請求項５】
前記返信のメッセージには、前記時刻サーバーが当該返信のメッセージの送信を行った返信発信時刻が記憶されていることを特徴とする請求項４に記載の時刻同期システム。
【請求項６】
前記計時制御手段は、前記推定返信時刻と、前記返信発信時刻との差分時刻から時刻の補正値を求め、
前記補正値により前記内部時計の時刻情報を補正する
ことを特徴とする請求項５に記載の時刻同期システム。
【請求項７】
前記計時制御手段は、前記メッセージの問合せ発信時刻から前記返信のメッセージを受信した返信受信時刻までの往復時間が所定の時間よりも長い場合、前記返信のメッセージに対する前記内部時計の時刻情報の補正を行わないことを特徴とする請求項６に記載の時刻同期システム。
【請求項８】
ネットワークで相互に接続された、一つの時刻サーバーと、複数の時刻クライアントとを少なくとも含む時刻同期システムであって、
前記時刻サーバーは、
前記複数の時刻クライアントとの間で行うメッセージの送受信により、内部時計の時刻情報を発信する通信手段と、
所定時間内において複数のメッセージが到着した場合、後に到着した時刻クライアントのメッセージに対して生成した衝突推定情報を、前記通信手段を介して出力する計時制御手段と、を備え、
前記時刻クライアントは、
内部時計の時刻情報と、メッセージの送信により取得した前記時刻サーバーの時刻情報とを同期させる計時制御手段を備え、
前記時刻クライアントの前記計時制御手段は、前記衝突推定情報を受信した場合、前記メッセージの送信間隔を不等間隔に調整して、当該メッセージの送信を制御することを特徴とする時刻同期システム。
【請求項９】
前記時刻クライアントの前記計時制御手段は、前記衝突推定情報を受信した場合、前記時刻サーバーの時刻情報に基づいた、前記内部時計の時刻情報の補正を行わないことを特徴とする請求項８に記載の時刻同期システム。
【請求項１０】
前記時刻サーバーの前記計時制御手段は、前記所定時間内に複数のメッセージが到着した場合、衝突があったと推定し前記衝突推定情報として衝突推定フラグを付加したメッセージを生成することを特徴とする請求項８または９に記載の時刻同期システム。
【請求項１１】
前記時刻サーバーの前記計時制御手段は、前記所定時間内に複数のメッセージが到着した場合、衝突があったと推定し前記衝突推定情報として衝突推定メッセージを生成することを特徴とする請求項８または９に記載の時刻同期システム。
【請求項１２】
前記時刻サーバーの前記計時制御手段は、前記複数のメッセージのうち、後に到着したメッセージを送信した送信元の時刻クライアントに対して、前記衝突推定フラグを付加したメッセージ、または、前記生成した衝突推定メッセージを返信することを特徴とする請求項１０または１１に記載の時刻同期システム。
【請求項１３】
時刻クライアントとして機能する複数の放射線撮影装置と、時刻サーバーとして機能し放射線発生装置を制御する照射制御装置とを有する放射線撮影システムであって、
前記放射線撮影装置は、
前記時刻サーバーとの間で行うメッセージの送受信により、前記照射制御装置の時刻情報を取得する通信手段と、
内部時計の時刻情報と、前記照射制御装置の時刻情報とを同期させる計時制御手段と、を備え、
前記計時制御手段は、前記メッセージの送信間隔を不等間隔に調整して、当該メッセージの送信を制御することを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項１４】
時刻クライアントとして機能する複数の放射線撮影装置と、時刻サーバーとして機能し放射線発生装置を制御する照射制御装置とを有する放射線撮影システムであって、
前記照射制御装置は、
前記複数の放射線撮影装置との間で行うメッセージの送受信により、内部時計の時刻情報を発信する通信手段と、
所定時間内において複数のメッセージが到着した場合、後に到着した放射線撮影装置のメッセージに対して生成した衝突推定情報を、前記通信手段を介して出力する計時制御手段と、を備え、
前記放射線撮影装置は、
内部時計の時刻情報と、メッセージの送信により取得した前記照射制御装置の時刻情報とを同期させる計時制御手段を備え、
前記放射線撮影装置の前記計時制御手段は、前記衝突推定情報を受信した場合、前記メッセージの送信間隔を不等間隔に調整して、当該メッセージの送信を制御することを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項１５】
ネットワークで相互に接続された、一つの時刻サーバーと、複数の時刻クライアントとを少なくとも含む時刻同期システムの制御方法であって、
前記時刻クライアントでは、
前記時刻サーバーとの間で行うメッセージの送受信により、前記時刻サーバーの時刻情報を取得する通信工程と、
内部時計の時刻情報と、前記時刻サーバーの時刻情報とを同期させる計時制御工程と、を有し、
前記計時制御工程では、前記メッセージの送信間隔を不等間隔に調整して、当該メッセージの送信を制御することを特徴とする時刻同期システムの制御方法。
【請求項１６】
ネットワークで相互に接続された、一つの時刻サーバーと、複数の時刻クライアントとを少なくとも含む時刻同期システムの制御方法であって、
前記時刻サーバーでは、
前記複数の時刻クライアントとの間で行うメッセージの送受信により、内部時計の時刻情報を発信する通信工程と、
所定時間内において複数のメッセージが到着した場合、後に到着した時刻クライアントのメッセージに対して生成した衝突推定情報を、通信手段を介して出力する計時制御工程と、を有し、
前記時刻クライアントでは、
内部時計の時刻情報と、前記時刻サーバーの時刻情報とを同期させる計時制御工程を有し、
前記時刻クライアントの前記計時制御工程では、前記衝突推定情報を受信した場合、前記メッセージの送信間隔を不等間隔に調整して、当該メッセージの送信を制御することを特徴とする時刻同期システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻同期システム、時刻同期方法及び放射線撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射線発生装置から照射され、被写体を透過した放射線から得た放射線画像をデジタル化し、画像処理を施すことで鮮明な放射線画像データを生成する放射線撮影装置、及び放射線撮影システムが製品化されている。
【０００３】
このような放射線撮影装置では、放射線検出器に２次元固体撮像素子が一般的に用いられている。放射線検出器は、照射された放射線を電荷量に変換し、キャパシタに電荷を蓄積し、蓄積された電荷の読出し及びリセット動作を繰り返して動作する。電子シャッターを備えない撮像素子においては、電荷の読出しやリセット動作の際に撮像素子に放射線の照射があると、放射線撮影とは無関係な電荷が放射線画像に重畳され、放射線画像の画質を低下させることになる。
【０００４】
そのため、放射線撮影システムでは、放射線撮影装置における放射線検出器の動作タイミングと放射線発生装置の照射タイミングとの間で同期をとることが必要とされる。
【０００５】
特許文献１には、第一の時計を有する放射線源制御装置と、時刻情報の通信により第一の時計に同期した第二の時計を有する放射線撮影装置とを含む放射線撮影システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０８１９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の構成では、放射線撮影システムに時刻クライアントである放射線撮影装置と時刻サーバーである放射線源制御装置をそれぞれ１台ずつ含むシステム構成を前提としており、複数の放射線撮影装置（時刻クライアント）をフレキシブルに切り替えて利用したり、あるいは放射線撮影装置を同時に同期動作させて長尺の画像を得るようなシステム構成では、時刻同期を行うことができない場合が生じ得る。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑み、より高精度な時刻同期を行うことが可能な時刻同期技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的を達成するために、本発明の一態様による時刻同期システムは、ネットワークで相互に接続された、一つの時刻サーバーと、複数の時刻クライアントとを少なくとも含む時刻同期システムであって、前記時刻クライアントは、
前記時刻サーバーとの間で行うメッセージの送受信により、前記時刻サーバーの時刻情報を取得する通信手段と、
内部時計の時刻情報と、前記時刻サーバーの時刻情報とを同期させる計時制御手段と、を備え、
前記計時制御手段は、前記メッセージの送信間隔を不等間隔に調整して、当該メッセージの送信を制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の態様による時刻同期システムは、ネットワークで相互に接続された、一つの時刻サーバーと、複数の時刻クライアントとを少なくとも含む時刻同期システムであって、前記時刻サーバーは、
前記複数の時刻クライアントとの間で行うメッセージの送受信により、内部時計の時刻情報を発信する通信手段と、
所定時間内において複数のメッセージが到着した場合、後に到着した時刻クライアントのメッセージに対して生成した衝突推定情報を、前記通信手段を介して出力する計時制御手段と、を備え、
前記時刻クライアントは、
内部時計の時刻情報と、前記時刻サーバーの時刻情報とを同期させる計時制御手段を備え、
前記時刻クライアントの前記計時制御手段は、前記衝突推定情報を受信した場合、前記メッセージの送信間隔を不等間隔に調整して、当該メッセージの送信を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、より高精度な時刻同期を行うことが可能な時刻同期技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る放射線撮影システムの構成例を示す図。
【図２】実施形態に係る装置間の時刻情報の同期手順を説明する図。
【図３】時刻問合せメッセージが衝突した時の各機器の通信の流れを示す図。
【図４】不等間隔に調整された時刻問合せメッセージの送信を各装置が実行している様子を示す図。
【図５】衝突時の問い合わせ結果を除外する処理を説明する図。
【図６】第２の実施形態において時刻問合せメッセージが衝突した時の各機器の通信の流れを示す図。
【図７】衝突の検出を受けて時刻問合せメッセージの送信間隔を調整する処理を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本発明の好適な実施の形態について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、各実施形態に示す寸法や構造の詳細は、本文および図中に示す限りではない。なお、放射線は、Ｘ線の他、α線、β線、γ線、及び各種粒子線なども含む。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の放射線撮影システム１００の構成例を示す図である。放射線撮影システム１００は、複数の放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂ、放射線発生装置１１０、及び放射線発生装置１１０を制御する照射制御装置１２０を有する。放射線撮影システム１００は、ネットワークで相互に接続された、一つの時刻サーバーとして機能する照射制御装置１２０と、複数の時刻クライアントとして機能する放射線撮影装置１０１ａ、１０１ｂを少なくとも含む時刻同期システムを有する。
【００１５】
操作者は、不図示の操作装置および表示装置を用いて、システムの動作条件を設定することができ、この設定情報はネットワークを通じて放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂや照射制御装置１２０に伝達される。曝射ボタン１１５の押下により、照射制御装置１２０と放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂの間で撮影動作の開始に関するメッセージが交換され、そののち放射線発生装置１１０より放射線が放射される。放射線発生装置１１０より放射された放射線は、被検者１１２を透過した後、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂで撮影される。撮影された画像は、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂから不図示の画像処理装置に転送された後、各種の表示装置に出力される。
【００１６】
照射制御装置１２０は、通信部１２１、計時制御部１２２、照射パルス発生部１２３を有する。通信部１２１は、複数の放射線撮影装置（時刻クライアント）との間で行うメッセージの送受信により、内部時計の時刻情報を発信する。撮影の際、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂとの間で撮影動作の開始に関するメッセージ交換が完了すると、照射制御装置１２０は、照射パルス発生部１２３が計時制御部１２２を基準にして生成した、放射線照射のタイミング制御のための信号（制御信号）を放射線発生装置１１０に出力する。
【００１７】
放射線発生装置１１０は、管球、照射野絞り機構を含む。放射線発生装置１１０は、照射制御装置１２０からのタイミング信号をもとに、パルス状又は連続的に放射線を発生する。放射線発生装置１１０から照射された放射線は、照射タイミングに同期された放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂにより撮影される。
【００１８】
放射線撮影装置１０１ａは、放射線を電気信号に変換する画素が二次元状に配列された検出部１０７と、撮影制御部１０２、乱数発生器１０３、通信部１０４を有する。放射線撮影装置１０１ｂは、放射線撮影装置１０１ａと同様の内部構成を有する。
【００１９】
検出部１０７は、例えば、ＴＦＴのようなスイッチ素子と光電変換素子とを含む画素が二次元状（例えば２次元アレイ状）に配設されており、各光電変換素子上には、例えば、放射線を可視光に変換する蛍光体が設けられて構成されている。検出部１０７に入射した放射線は、蛍光体で可視光に変換され、変換された可視光が各画素の光電変換素子に入射し、各光電変換素子において、可視光に応じた電荷（電気信号）が放射線画像データとして生成される。
【００２０】
撮影制御部１０２は、検出部１０７の駆動制御、撮影された放射線画像データに対する各種の画像処理、放射線画像データの保存、放射線画像データの転送タイミングの判定、及び放射線画像データの転送制御などに関する処理を行う。
【００２１】
撮影制御部１０２は、駆動制御部１０５、計時制御部１０６を有する。駆動制御部１０５は、検出部１０７の駆動制御を行う。計時制御部１０６は、後述するように放射線照射と検出部１０７の駆動タイミングの同期のために用いられる。計時制御部１０６は、内部時計を保持しており、照射制御装置１２０との間で内部時計の時刻を補正して、内部時計の時刻情報に基づいて検出部１０７の駆動タイミングを制御する。検出部１０７で生成され、撮影制御部１０２で処理された放射線画像データは、ネットワークを介して不図示の画像処理装置に転送され、検査などの用に供される。画像の転送は、通信部１０４により行われる。
【００２２】
放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂ、照射制御装置１２０は、通信ネットワークを介して互いに接続されている。通信ネットワークにはネットワークスイッチ１１４が含まれ、通信ネットワークを介して接続されている機器の間では、情報がメッセージの形式で交換される。なお、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂは無線と有線の通信部を同時に備え、それぞれの接続状態を判定して自動的に通信方式を切り替える構造としてもよい。
【００２３】
これに対し、放射線発生装置１１０と照射制御装置１２０の接続は、通信ネットワークを介さずに、電気的に直接接続されるため、情報はメッセージの形式に変換されることなく、電気信号として直接伝達される。
【００２４】
放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂにおいて、放射線照射と検出部１０７の駆動タイミングの同期のために計時制御部１０６が用いられることを前述したが、その内容は以下のとおりである。
【００２５】
まず撮影に先だって、動画の撮影のためのパラメータ（例えば、フレームレートや１フレームあたりの放射線パルスの長さなど）は、予めシステムの各部に設定されている。放射線撮影システムの操作者は、撮影を実施したいタイミングで曝射ボタン１１５を押下する。曝射ボタン１１５が押下されたことは、電気信号として照射制御装置１２０に伝達される。照射制御装置１２０は、この信号を受けて、撮影を開始する旨のメッセージを生成し、通信ネットワークを介して放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂとメッセージを交換する。このメッセージには、撮影を開始する時刻の情報が含まれている。
【００２６】
撮影を開始するメッセージが交換され、撮影を開始する時刻が放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂと照射制御装置１２０との間で共有された後、照射制御装置１２０内の照射パルス発生部１２３が、放射線照射のタイミングパルスを生成する。照射制御装置１２０内の計時制御部１２２は、進行する時刻の情報を保持しており、照射パルス発生部１２３は、計時制御部１２２の時刻情報に基づいて、タイミングパルスを生成する。このタイミングパルスは、放射線発生装置１１０に伝達され、放射線発生装置１１０は、タイミングパルスに従って、放射線１１１を照射する。
【００２７】
一方、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂでは、撮影を開始するメッセージの交換の後、撮影制御部１０２内の駆動制御部１０５が、検出部１０７の駆動制御信号を生成し、検出部１０７から放射線画像データを取得する。放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂ内の計時制御部１０６は、進行する時刻の情報を保持しており、駆動制御部１０５は、計時制御部１０６の時刻情報に基づいて、駆動制御信号を発生する。
【００２８】
放射線撮影システム１００の操作者が撮影を終了するために曝射ボタン１１５の押下をやめると、照射制御装置１２０は、タイミングパルスの生成を停止し、撮影を停止する旨のメッセージを生成し、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂとメッセージを交換する。
【００２９】
以上の動作において、放射線画像データの取得は、放射線照射のタイミングパルスと重ならないような時刻を選んで実施される。つまり、放射線画像データの取得は、放射線照射の時間帯と異なる時間帯に行われる。この排他を実現するために、照射制御装置１２０内の計時制御部１２２と放射線撮影装置１０１内の計時制御部１０６の時刻は、正確に同期されている必要がある。
【００３０】
図２は、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂ内の計時制御部１０６の時刻情報と照射制御装置１２０内の計時制御部１２２の時刻情報とを同期する手順を説明する図である。計時制御部１２２は時刻サーバー、すなわち基準となる時計として動作し、計時制御部１０６は時刻クライアント、すなわち「時刻サーバーに追従して動作する時計」として動作する。
【００３１】
まず、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂが通信部１０４を通じて、時刻サーバーの時刻を問い合わせる時刻問合せメッセージ（時刻同期送信情報）を計時制御部１２２に送信する。このとき、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂの計時制御部１０６はメッセージを送信する際に、送信時刻における計時制御部１０６の時刻情報を計時制御部１０６内に記憶して送信する。例えば、計時制御部１０６が保持する時計が示す時刻値１０２５４にメッセージの送信を行った場合、計時制御部１０６は時刻値１０２５４を内部メモリに問合せ発信時刻として記憶し、メッセージを送信する。
【００３２】
放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂの計時制御部１０６から、時刻問合せメッセージを受信した照射制御装置１２０は、時刻返信メッセージ（時刻同期返信情報）を送信する。すなわち、時刻クライアントと同じように、照射制御装置１２０の計時制御部１２２は、時刻返信メッセージを送信する。
【００３３】
例えば、計時制御部１２２が保持する時計が示す時刻値１０２５４に時刻同期返信情報２０１の送信を行った場合、計時制御部１２２は時刻値１０２５４を返信発信時刻として時刻返信メッセージ（１０２５４＠ｓｅｒｖｅｒ、以下、「＠ｓｅｒｖｅｒ」は時刻サーバーにおける時刻を示す）に記憶して送信する。
【００３４】
放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂは、照射制御装置１２０から送信された時刻返信メッセージを受信する。このとき、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂの計時制御部１０６が有する補正前の時刻（返信受信時刻）で、時刻返信メッセージを取得する。例えば、図２において、計時制御部１０６は時刻返信メッセージを時刻値１０２６０にて取得し、返信受信時刻として内部メモリに記憶する。
【００３５】
時刻問合せメッセージと時刻返信メッセージの両メッセージの通信に要する通信時間（伝搬時間）が同等であると仮定すれば、照射制御装置１２０が時刻返信メッセージを送信した時刻（推定返信時刻）を、計時制御部１０６が保持する時計の時刻に基づいて推定すると、問合せ発信時刻１０２５４（１０２５４＠ｃｌｉｅｎｔ、以下、「＠ｃｌｉｅｎｔ」はクライアントにおける時刻を示す）と返信受信時刻１０２６０（１０２６０＠ｃｌｉｅｎｔ）との中間の時刻として推定することができる。
【００３６】
つまり、計時制御部１０６は、推定返信時刻を、次の平均演算により、（１０２５４＋１０２６０）／２＝１０２５７（１０２５７＠ｃｌｉｅｎｔ）と推定することができる。
【００３７】
放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂと照射制御装置１２０との間の時刻のずれを求めるため、計時制御部１０６（クライアント）は、クライアントにおける推定返信時刻と、照射制御装置１２０（時刻サーバー）における返信発信時刻との差分を取得する。すなわち、計時制御部１０６は、推定返信時刻（１０２５７＠ｃｌｉｅｎｔ）と、返信発信時刻（１０２５４＠ｓｅｒｖｅｒ）との差分時刻（時刻差）を取得すると、両者の間には時刻ずれが有り、１０２５７−１０２５４＝３だけ、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂの時刻が進んでいることがわかる。時刻値１０２５７＠ｃｌｉｅｎｔと時刻値１０２５４＠ｓｅｒｖｅｒとが同時となる補正量は−３＠ｃｌｉｅｎｔとなる。
【００３８】
計時制御部１０６は、取得した時刻差に基づいて、計時制御部１０６が有する時計の時刻値を補正して、計時制御部１０６と計時制御部１２２との時刻を同期させる。
【００３９】
計時制御部１０６は、クライアントにおける推定返信時刻１０２５７（１０２５７＠ｃｌｉｅｎｔ）と、時刻サーバーにおける返信発信時刻１０２５４（１０２５４＠ｓｒｖｅｒ）とが同時刻になるように、クライアントにける計時制御部１０６の時刻情報から差分時刻（時刻差）減算することにより補正する。
【００４０】
すなわち、計時制御部１０６は、計時制御部１０６が有する時計の時刻値（１０２６２＠ｃｌｉｅｎｔ）から補正量（−３＠ｃｌｉｅｎｔ）を減算して、時計の時刻値を補正する。補正後の時刻値は、図２において、時刻値（１０２５９＠ｃｌｉｅｎｔ）となり、この時刻値は、計時制御部１２２が有する時計の時刻値１０２５９＠ｓｒｖｅｒ）と同時刻になる。
【００４１】
以上の演算処理によって計時制御部１０６と計時制御部１２２の時刻差を算出することができ、計時制御部１０６は、算出した時刻差に基づいて、計時制御部１０６の時刻情報を補正する。これにより、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂと照射制御装置１２０との間には時刻のずれが無い状態（時刻同期状態）になる。
【００４２】
図２の例では、照射制御装置１２０内の計時制御部１２２が時刻サーバーとなり、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂ内の計時制御部１０６を時刻クライアントとして説明しているが、計時制御部１２２を時刻クライアントとして機能させ、計時制御部１０６を時刻サーバーとして機能させてもよい。
【００４３】
また、図２の例では、時刻同期送信情報２００および時刻同期返信情報２０１の組合せをセットにした１回の問い合わせに基づいて推定返信時刻を取得し、推定返信時刻と問合せ発信時刻との差分時刻（時刻差）から時刻の補正値（時刻同期補正値）を決定しているが、実際には通信時間（伝搬時間）にはゆらぎが発生し得るので、単一の問い合わせにもとづく時刻の補正値は真の時刻からずれたものになり得る。そのため、複数回の問合せを実行して、各問合わせに対応して取得した時刻差を統計的に処理して時刻の補正値を算出することも可能である。
【００４４】
本実施形態に係る放射線撮影システムにおいては、撮影された放射線画像データ、撮影の開始と終了を制御するために交換されるメッセージ、時刻を同期させるための問い合わせと返信等、さまざまの情報がネットワークを介して伝達される。これ以外にも、事前の設定情報を伝達するコマンド、各装置の異常または正常を報告するメッセージなども含まれる。これらネットワークを介して伝達される情報は、同一の媒体を通過するものであるが、データの通信（転送）のしかたは互いに異なる。例えば、放射線画像データは、時刻同期パケットと比較して大量のデータから構成されるため、多数の画像データパケットに分割して伝達することも可能である。
【００４５】
放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂや照射制御装置１２０からメッセージが送信されると、まず、ネットワークスイッチ１１４に到達する。ネットワークスイッチ１１４は、到達した各メッセージの宛先を判定し、該当する宛先に向けてメッセージを中継（送信）する。
【００４６】
ネットワークの通信路は特別な多重化の処理を行わなければ通常、単一の通信路が同時に取り扱えるメッセージの数は単数であり、同時に複数のメッセージを担持することができない。一方、ネットワークスイッチ１１４に、複数の送信元から個別の通信路を通じて、同一の宛先に対するメッセージが同時に届くことがありうる。そのような状況をここではメッセージの「衝突」と呼ぶことにする。
【００４７】
中継すべきメッセージが衝突した場合、ネットワークスイッチ１１４は、衝突したメッセージのうちのいずれか一方のメッセージを中継（送信）しながら、他方のメッセージをネットワークスイッチ１１４の内部の記憶部（バッファ）に蓄積する。先に中継したメッセージが送信完了となった後、ネットワークスイッチ１１４は、記憶部（バッファ）に蓄積しておいた他方のメッセージを取得して、あらためて宛先に送信する。ネットワークスイッチ１１４はメッセージの衝突を、内部のバッファで遅延させることによって解決し、衝突した双方のメッセージとも宛先に送信されるように動作する。
【００４８】
ネットワークスイッチ１１４の、このような衝突解決の動作は、ネットワーク上でのメッセージの消失の可能性を減じる重要な働きを持つが、前述のような時刻同期の通信には影響を及ぼし得る。図３を参照してこれを説明する。
【００４９】
図３は、時刻問合せメッセージが衝突した時の各機器の通信の流れを示す図である。図３では、時刻クライアントである放射線撮影装置１０１ａおよび放射線撮影装置１０１ｂが、時刻サーバーである照射制御装置１２０に対して、ある時刻Ａ（問い合わせ発信時刻）において、同時に時刻問合せメッセージを送信している（時刻を問い合わせている）。説明の簡単のため、各装置の時刻はすでに同期されており、問い合わせの結果として得られる時差はゼロであることが望まれる。
【００５０】
ネットワークスイッチ１１４には同時に、時刻問合せメッセージが到着することにより、衝突が発生する。これらの両方の時刻問合せメッセージを照射制御装置１２０に送信するには、ネットワークスイッチ１１４は、一旦どちらかの時刻問合せメッセージを記憶部（バッファ）に記憶して、一方の時刻問合せメッセージの送信完了後に、バッファに記憶しておいた他方の時刻問合せメッセージを取得して、あらためて宛先に送信する必要がある。
【００５１】
図３の例では、ネットワークスイッチ１１４は放射線撮影装置１０１ｂからの時刻問合せメッセージを先に照射制御装置１２０に対して中継（送信）し、放射線撮影装置１０１ｂからのメッセージの送信完了後に、放射線撮影装置１０１ａからの時刻問合せメッセージを照射制御装置１２０に対して中継（送信）している。
【００５２】
照射制御装置１２０は、相次いで到着する時刻問合せメッセージに対し、順次返信する。返信の内容として、先に処理した放射線撮影装置１０１ｂの時刻問合せメッセージに対しては時刻ｔ１（返信発信時刻）を時刻返信メッセージにより返信し、後に処理した放射線撮影装置１０１ａの時刻問合せメッセージに対しては時刻ｔ２（返信発信時刻）を時刻返信メッセージにより返信する。
【００５３】
時刻返信メッセージは、時刻問合せメッセージの辿った経路をさかのぼるようにして、放射線撮影装置１０１ａおよび放射線撮影装置１０１ｂに到達する。なお、ここでの通信路は、全二重通信すなわち往路と復路の通信を同時に行うことが可能な通信路である。時刻問合せメッセージと異なり、時刻返信メッセージは照射制御装置１２０から単一メディア上に順次に送出されるので、ネットワークスイッチ１１４上の衝突は発生しない。これらの時刻返信メッセージは、放射線撮影装置１０１ｂへは、時刻Ｂ（返信受信時刻）に到着し、放射線撮影装置１０１ａへは、時刻Ｃ（返信受信時刻）に到着する。
【００５４】
ここで各装置の時刻はすでに同期されており、問い合わせの結果として得られる時差はゼロであることが望まれる。放射線撮影装置１０１ｂについては、（時刻Ａ（問い合わせ発信時刻）＋時刻Ｂ（返信受信時刻））／２＝時刻ｔ１（返信発信時刻）であれば、通信経路における往路と復路との間で時刻差はゼロである。図３のとおり、放射線撮影装置１０１ｂについては、ネットワークスイッチ１１４における滞留が無いため、往路と復路の伝搬にかかった時間は等価となるため、上記の式は成立する。
【００５５】
放射線撮影装置１０１ａについて、（時刻Ａ（問い合わせ発信時刻）＋時刻Ｃ（返信受信時刻））／２と、時刻ｔ２（返信発信時刻）との関係を考えると、往路の伝搬時間が衝突解決のぶんだけ長くなっているので、両者の関係は等しくならない。放射線撮影装置１０１ａの時刻を図２で説明したように時刻補正をすると、図３の状況の当初には実際の時刻は同期されていたものを、わざわざ時刻をずらすように補正してしまうことになる。さらに、放射線撮影装置１０１ａの問い合わせの間隔と、放射線撮影装置１０１ｂの問い合わせ間隔が同じであると、ひとたび図３のようにメッセージの衝突が生じると、その後も繰り返して同じ状況が続くことになる。
【００５６】
メッセージの衝突で生じた滞留による時刻差の発生を回避するため、本実施形態のシステムでは、メッセージの衝突が発生しないように、時刻問合せメッセージの送信間隔を調整する。具体的には、時刻問合せメッセージの送信間隔にランダム性を持たせ、時刻問合せメッセージの衝突が繰り返されることを回避する。
【００５７】
本実施形態の放射線撮影システム１００において、放射線撮影装置１０１ａと放射線撮影装置１０１ｂは、装置の固有の識別情報（ＩＤ）を備えている。これは、装置の製造シリアルナンバーであってもよいし、ネットワーク上のアドレス、例えば、ＩＰアドレスやＭＡＣアドレスであってもよい。更に、放射線撮影装置１０１ａと放射線撮影装置１０１ｂは、それぞれ、乱数発生器１０３を備えている。各乱数発生器１０３は、放射線撮影装置（時刻クライアント）の固有の識別情報（ＩＤ）を元に動作しており、複数の時刻クライアント間で互いに異なる系列の乱数列を発生するように構成されている。各放射線撮影装置は、時刻問合せメッセージの送信間隔を、等間隔である標準の送信間隔に乱数発生器１０３の出力を付加して不等間隔に調整して、時刻問合せメッセージの送信を実行する。
【００５８】
図４は不等間隔に調整された時刻問合せメッセージの送信を各装置が実行している様子を示す図である。図４において、放射線撮影装置１０１ａと放射線撮影装置１０１ｂは、それぞれ独立に時刻問合せメッセージの送信を行っている。図４において、矩形で示す部分は、問い合わせ発信時刻から返信受信時刻までの時間を示す。各矩形の間隔は、乱数発生器１０３の出力により不等間隔に調整されている。矩形４０１，矩形４０２では、メッセージの衝突が発生しており、そのときには照射制御装置１２０からの返信が遅れることがある（図４中において、横長の矩形４０１、４０２は他の矩形に比べて長い時間を要したことを示している）。しかし、問合せ間隔が装置によって異なるので、いったん衝突が発生しても、それが持続してしまうことは解消される。
【００５９】
本実施形態の放射線撮影システム１００において、問合せを複数回実施した結果をまとめると、例えば、図５のテーブル５０１のようになる。テーブル５０１において、往復時間は問い合わせ発信時刻からを示し、算出時差は推定返信時刻と返信発信時刻との差分時間を示す。
【００６０】
図５のテーブル５０１における結果を通信の往復時間でグループ分け（ソート）すると、図５のテーブル５０２のようになる。往復時間の大きさと算出時差の間に相関を見出すことができる。これは、メッセージの衝突により往復時間が延び、かつ、そのときの見かけの時刻差が大きくなっていると考えることができる。この相関関係に基づいて、メッセージの衝突が発生している、往復時間の大きなサンプルのグループ（往復時間４５、５０のサンプル）を分離し、残ったサンプルに対して時刻差を補正すると、通信の衝突の影響を低減した時刻の同期を実現することができる。計時制御部１０６は、メッセージの問合せ発信時刻から返信のメッセージを受信した返信受信時刻までの往復時間が所定の時間よりも長い場合（往復時間４５、５０のサンプル）、返信のメッセージに対する内部時計の時刻情報の補正を行わない。
【００６１】
放射線撮影装置１０１ａと放射線撮影装置１０１ｂの送信間隔が等間隔である場合には、図５のテーブル５０１のようなテーブルを作成しても往復時間が一定となりグループ分け（ソート）ができないため、メッセージの衝突が発生したサンプルを特定することはできず、誤った補正をしてしまう場合が生じ得る。
【００６２】
一方、本実施形態の放射線撮影システム１００によれば、時刻問合せメッセージの送信間隔を、標準の送信間隔（等間隔）に乱数発生器１０３の出力を加味して不等間隔に調整することにより、サンプルがすべて衝突なしになることはあり得る。すべてのサンプルが衝突状態で占められる可能性は無視できるため、往復時間が所定の範囲内にそろっていてグループ分けができない場合であっても、衝突なしの状態として、サンプルのすべてを時刻補正の対象とすることができる。
【００６３】
本実施形態の放射線撮影システム１００によれば、各放射線撮影装置における固有の識別情報（ＩＤ）をもとに生成した乱数により、時刻問合せメッセージの送信間隔を不等間隔に設定して、時刻問合せメッセージが衝突する可能性を減じることで、時刻同期の精度の低下を抑制することができ、複数の放射線撮影装置（時刻クライアント）から画像データを転送する場合であっても、より高精度な時刻同期を行うことが可能になる。
【００６４】
（第２の実施形態）
時刻問合せメッセージの送信間隔を調整する第２の実施形態の構成を説明する。放射線撮影システム１００の構成は、第１の実施形態と同様であり、放射線撮影装置１０１ａ，１０１ｂ、放射線発生装置１１０、及び放射線発生装置１１０を制御する照射制御装置１２０がシステムに含まれる。その他の構成、例えば、撮影の開始と終了、基本的な時刻同期の原理についても、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００６５】
図６は、第２の実施形態において時刻問合せメッセージが衝突した時の各機器の通信の流れを示す図であり、第１の実施形態で説明した図３に相当する図である。時刻問合せメッセージの送信間隔を調整するために、図６では、放射線撮影装置１０１ａへの時刻返信メッセージに追加の情報が加えられている点において、第１の実施形態の処理と相違する。追加の情報は、時刻問合せメッセージの衝突があったと推定（判断）されるときに、照射制御装置１２０によって、時刻返信メッセージに付加される。この追加情報を「衝突推定フラグ」と呼ぶ。
【００６６】
照射制御装置１２０は、複数の放射線撮影装置１０１ａ、１０１ｂから到来する時刻問合せメッセージに対して、時刻返信メッセージを順次返信する。このとき、相異なる送信元からの時刻問合せメッセージが所定時間内に立て続けに到着した場合には、これらの時刻問合せメッセージは通信経路の途中で衝突を起こしている可能性がある。この場合、特に問題となるのは後から到着した時刻問合せメッセージであり、照射制御装置１２０が時刻返信メッセージをそのまま返信してしまうと、時刻返信メッセージを受け取った放射線撮影装置１０１ａは誤った時刻補正を行ってしまう可能性が高い。
【００６７】
照射制御装置１２０の計時制御部１２２は、所定時間内において複数のメッセージが到着した場合、後に到着した放射線撮影装置のメッセージに対して生成した衝突推定情報を、通信部１２１を介して出力する。このような場合に、本実施形態の照射制御装置１２０の計時制御部１２２は、所定時間内に複数のメッセージが到着した場合、衝突があったと推定し衝突推定情報として衝突推定フラグを付加したメッセージ（時刻返信メッセージ）を生成する。あるいは、計時制御部１２２は、衝突推定情報として衝突推定メッセージを生成する。そして、計時制御部１２２は、複数のメッセージのうち、後に到着したメッセージを送信した送信元の時刻クライアントに対して、衝突推定フラグを付加したメッセージ（時刻返信メッセージ）、または、生成した衝突推定メッセージを返信する。
【００６８】
図７は、衝突の検出を受けて時刻問合せメッセージの送信間隔を調整する処理を説明する図である。図７では、衝突推定フラグを付加したメッセージを返信する例を示しているが、衝突推定メッセージを返信した場合でも同様である。照射制御装置１２０の計時制御部１２２は、所定時間内において複数の時刻問合せメッセージが到着した場合、後に到着した放射線撮影装置１０１ａの時刻問合せメッセージに対しては衝突推定フラグを付加した時刻返信メッセージを生成して返信を行っている。
【００６９】
放射線撮影装置１０１ａの計時制御部１０６は、時刻返信メッセージに衝突推定フラグが付加されている場合、該当する時刻返信メッセージを時刻同期の基準として用いないようにすることができる。すなわち、放射線撮影装置１０１ａ（時刻クライアント）の計時制御部１０６は、衝突推定情報（衝突推定フラグが付加されている時刻返信メッセージ、または衝突推定メッセージ）を受信した場合、照射制御装置１２０（時刻サーバー）の時刻情報に基づいた、内部時計の時刻情報の補正を行わない。
【００７０】
放射線撮影装置１０１ａの計時制御部１０６は、さらに、時刻返信メッセージに衝突推定フラグが付加されている場合、一時的に時刻問合せメッセージの送信間隔を不等間隔に調整するように変更する（図７の場合は送信間隔を延ばして調整）。送信間隔は、例えば、１回だけ変更してもよいし、予め設定した複数回の通信において送信間隔を変更してもよい。
【００７１】
１回だけ送信間隔を変更した後、あるいは、予め設定した複数回の通信において送信間隔を変更した後、メッセージの送信間隔を元に戻し、以後、放射線撮影装置１０１ａは、また元の送信間隔で問い合わせを続行する。送信間隔の変更により、放射線撮影装置１０１ａと放射線撮影装置１０１ｂの時刻問合せの恒常的な衝突が解消される。以後、放射線撮影装置１０１ａでは衝突推定フラグの付加されていない時刻返信メッセージを受け取ることが可能になり、計時制御部１０６は、これらをもとに正しい時差推定と時刻の補正を行うことが可能になる。送信間隔の変更は、例えば、第１の実施形態と同様に等間隔である標準の送信間隔に乱数発生器１０３の出力を付加してもよいし、予め設定された調整用の付加時間を標準の送信間隔に付加してもよい。
【００７２】
本実施形態においては、照射制御装置１２０が時刻問合せメッセージを処理する際に、所定時間内に到着した複数の問合せメッセージの到着タイミングに基づいて、衝突があったと推定（判断）される場合には、衝突推定フラグを付加した時刻返信メッセージを生成して放射線撮影装置に返信する。放射線撮影装置は、時刻返信メッセージに衝突推定フラグが付加されている場合、衝突推定フラグが付加されている時刻返信メッセージを時刻同期の基準として用いないようにする。すなわち、放射線撮影装置の計時制御部１０６は、時刻返信メッセージに設定されている信頼性の低い時刻情報を棄却し、また、時刻問合せメッセージの送信間隔を変更することで、時刻問合せメッセージの衝突を解消する。
【００７３】
本実施形態では、衝突推定フラグは時刻返信メッセージに付加（内包）されるように構成する例を説明したが、これ例に限られるものではない。例えば、時刻返信メッセージとは別に、照射制御装置１２０は、所定時間内において複数の時刻問合せメッセージが到着した場合、後に到着した放射線撮影装置１０１ａの時刻問合せメッセージに対しては衝突推定通知メッセージを生成し、放射線撮影装置１０１ａに送信してもよい。また、時刻問合せメッセージの衝突の発生が推定される場合、衝突推定通知メッセージのみを生成して放射線撮影装置１０１ａに送信し、また、時刻返信メッセージの送信を行わないように構成してもよい。
【００７４】
本実施形態の放射線撮影システム１００によれば、時刻問合せメッセージの衝突の発生が推定される場合、照射制御装置１２０は、衝突推定フラグまたは衝突推定通知メッセージを生成して、放射線撮影装置（時刻クライアント）に送信する。放射線撮影装置（時刻クライアント）では、時刻問合せメッセージの送信間隔を変更することで、時刻問合せメッセージの衝突を解消する。時刻問合せメッセージが衝突する可能性を減じることで、時刻同期の精度の低下を抑制することができ、複数の放射線撮影装置（時刻クライアント）から画像データを転送する場合であっても、より高精度な時刻同期を行うことが可能になる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態（第１の実施形態〜第２の実施形態）を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００７６】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１００：放射線撮影システム、１０１ａ、１０１ｂ：放射線撮影装置、１０２：撮影制御部、１０３：乱数発生器、１０４：通信部、１０５：駆動制御部
１０６，１２２：計時制御部、１０７：検出部、１１０：放射線発生装置、１１５：曝射ボタン、１２０：照射制御装置、１２１：通信部、１２３：照射パルス発生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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