(57)【要約】【課題】素子や装置全体の消費電力を低減させる。【解決手段】２次元拡散信号伝送基板上に２次元的に配置され、データを送受信するための伝送信号によって通信を行う方法であって、通常モードで動作している素子が所定の条件を満たしたとき、当該素子を、その一部の機能を除いて停止させることで消費電力を抑える低消費電力モード、又は、その一部の機能が動作した状態で電力供給が止められる電源オフモードに移行させる２次元拡散信号伝送素子の処理方法を提供する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元拡散信号伝送基板上に２次元的に配置され、データを送受信するための伝送信号によって通信を行う複数の２次元拡散信号伝送素子の処理方法であって、
通常モードで動作している素子が所定の条件を満たしたとき、当該素子を、その一部の機能を除いて停止させることで消費電力を抑える低消費電力モード、又は、その一部の機能が動作した状態で電力供給が止められる電源オフモードに移行させること、を特徴とする２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項２】
該所定の条件は、前記素子において該伝送信号を受信しない状態が所定時間持続すること、である請求項１に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項３】
前記素子が自己を識別するための素子ＩＤを有し、伝送に関与する素子を示すＩＤが該伝送信号に含まれている場合、
該所定の条件は、前記素子において素子ＩＤと一致するＩＤが示された伝送信号を受信しない状態が所定時間持続すること、である請求項１に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項４】
前記素子が自己を識別するための素子ＩＤを有し、低消費電力モード又は電源オフモードに移行すべき素子のＩＤを指定したスリープコマンドが該伝送信号に含まれている場合、
該所定の条件は、前記素子において、受信された該伝送信号に含まれるスリープコマンドによって指定されたＩＤと自己の素子ＩＤとが一致すること、である請求項１に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項５】
前記素子は、所定のトリガにより低消費電力モード又は電源オフモードから通常モードに復帰すること、を特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項６】
前記２次元拡散信号伝送基板が所定のトリガ信号を伝送するトリガ層を有している場合、
該所定のトリガは、前記素子に対する該トリガ信号の入力であること、を特徴とする請求項５に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項７】
前記２次元拡散信号伝送基板が所定のトリガ信号を伝送するトリガ層と、前記素子に電力を供給するための電源層と、前記トリガ層、前記電源層、及び前記素子に接続され且つ前記素子への電力供給／停止を切り替え可能な電源スイッチ回路とを有している場合、
該所定のトリガは、前記電源スイッチ回路に対する該トリガ信号の入力であること、を特徴とする請求項５に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項８】
前記電源スイッチ回路は、前記電源層と前記素子間の導通／切断を制御するスイッチング素子と、該トリガ信号を検出して前記スイッチング素子の導通／切断を制御する切替制御信号を出力するスイッチング手段とを有している場合、
前記スイッチング手段が該トリガ信号を受信することにより該切替制御信号を出力し、前記スイッチング素子が該切替制御信号を受信して前記電源層と前記素子とを導通させることにより、前記素子を通常モードに復帰させること、を特徴とする請求項７に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項９】
前記２次元拡散信号伝送基板が所定のトリガ信号を含む伝送信号を伝送する信号層を有し、前記素子が前記信号層に接続されたトリガ端子又は信号伝送端子を有している場合、
該所定のトリガは、前記トリガ端子又は信号伝送端子に対する該トリガ信号の入力であること、を特徴とする請求項５に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項１０】
前記素子は、該伝送信号において所定の電圧値と異なる電圧値の信号をトリガ信号として検出すること、を特徴とする請求項９に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項１１】
前記２次元拡散信号伝送基板が、所定のトリガ信号を含む伝送信号を伝送する信号層と、前記素子に電力を供給するための電源層と、前記信号層、前記電源層、及び前記素子に接続され且つ前記素子への電力供給／停止を切り替え可能な電源スイッチ回路とを有している場合、
該所定のトリガは、前記電源スイッチ回路に対する該トリガ信号の入力であること、を特徴とする請求項５に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項１２】
前記電源スイッチ回路は、前記電源層と前記素子間の導通／切断を制御するスイッチング素子と、所定の電圧値と該伝送信号の電圧値とを比較することにより当該伝送信号に含まれる該所定の電圧値以上の電圧を有するトリガ信号の検出を行い、前記スイッチング素子における導通／切断を制御する切替制御信号を出力するスイッチング手段とを有している場合、
前記スイッチング手段が該トリガ信号を検出することにより該切替制御信号を出力し、前記スイッチング素子が該切替制御信号を受信して前記電源層と前記素子とを導通させることにより、前記素子を通常モードに復帰させること、を特徴とする請求項１１に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項１３】
前記２次元拡散信号伝送基板が第一の電圧及び該第一の電圧以上の第二の電圧を前記素子に伝送するための電源層を有し、前記素子が、前記電源層に接続され且つ該第一の電圧を受信可能な第一の電源端子と、前記電源層に接続され且つ該第二の電圧を受信可能な第二の電源端子とを有している場合、
該所定のトリガは、前記第二の電源端子に対する該第二の電圧値以上の電圧の入力であること、を特徴とする請求項５に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項１４】
前記２次元拡散信号伝送基板が該第一の電圧及び該第一の電圧以上の第二の電圧を前記素子に伝送するための電源層を有し、前記素子が、前記電源層に接続され且つ該第一の電圧及び該第二の電圧を受信可能な電源端子を有している場合、
該所定のトリガは、前記電源端子に対する該第二の電圧以上の電圧を入力であること、を特徴とする請求項５に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項１５】
前記２次元拡散信号伝送基板が該第一の電圧及び該第一の電圧以上の第二の電圧を前記素子に伝送するための電源層と、前記電源層、及び前記素子に接続され、前記素子への電力供給／停止を切り替え可能な電源スイッチ回路とを有し、前記電源スイッチ回路が、前記電源層に接続され且つ該第一の電圧を受信する第一の電源端子と、前記電源層に接続され且つ該第二の電圧を受信可能な第二の電源端子とを有している場合、
該所定のトリガは、前記第二の電源端子に対する該第二の電圧の入力であること、を特徴とする請求項５に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項１６】
前記２次元拡散信号伝送基板が該第一の電圧及び該第一の電圧以上の第二の電圧を前記素子に伝送するための電源層と、前記電源層、及び前記素子に接続され且つ前記素子への電力供給／停止を切り替え可能な電源スイッチ回路とを有し、前記素子が、前記電源層に接続され且つ該第一の電圧及び該第二の電圧を受信可能な電源端子を有している場合、
該所定のトリガは、前記電源端子に対する該第二の電圧の入力であること、を特徴とする請求項５に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項１７】
前記電源スイッチ回路が、前記電源層と前記素子間の導通／遮断を制御するスイッチング素子と、該所定の電圧と該第二の電源端子で受信された電圧を比較することにより該第二の電圧の検出を行い、前記スイッチング素子の導通／遮断を制御する該切替制御信号を出力するスイッチング手段を有している場合、
前記スイッチング手段が該第二の電圧を検出することにより該切替制御信号を出力し、前記スイッチング素子が該切替制御信号を受信して前記電源層と前記素子とを導通させることにより、前記素子を通常モードに復帰させること、を特徴とする請求項１５に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項１８】
前記素子が自己を識別するための素子ＩＤを有している場合、
該所定のトリガは、自己の素子ＩＤと一致したＩＤを含む伝送信号の受信であること、を特徴とする請求項５に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項１９】
該伝送信号が、通常モードに復帰させる素子のＩＤを指定した起動コマンドを含み、
前記素子は、自己の素子ＩＤが該起動コマンドにより指定されている場合、低消費電力モード又は電源オフモードから通常モードに復帰されること、を特徴とする請求項１８に記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項２０】
前記素子から前記電源スイッチ回路に、前記素子の一部の機能を除いて電力供給を止めるための電源オフ信号が入力されることにより、前記素子が前記電源オフモードに移行されること、を特徴とする請求項７、８、１１、１２、１５、１６、又は、１７の何れかに記載の２次元拡散信号伝送素子の処理方法。
【請求項２１】
請求項１から請求項２０の何れかに記載の処理方法を実行することを、特徴とする信号通信装置。
【請求項２２】
カプセル内視鏡からの画像信号を受信するアンテナ部と、
請求項２１に記載の信号通信装置と、を備えたこと、を特徴とするアンテナ機能付き着衣。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元拡散信号伝送（以下、「２Ｄ−ＤＳＴ」と記す）技術による通信を行う２次元拡散信号伝送素子の処理方法、信号通信装置、及び、アンテナ機能付き着衣に関する。
【背景技術】
【０００２】
個別の配線を形成することなく、複数の通信素子（以下、「２Ｄ−ＤＳＴ（2-Dimension-Diffusive Signal-Transmission）素子」と記す）を中継地点として信号を伝送させる技術（以下、２Ｄ−ＤＳＴ技術）が下記特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平２００３−１８８８８２号公報
【０００４】
（特許文献の記載内容）
上記特許文献１には、二次元平面上に散在された複数の２Ｄ−ＤＳＴ素子を備えた信号通信装置が提案されている。各２Ｄ−ＤＳＴ素子の通信距離は自己周辺の２Ｄ−ＤＳＴ素子のみと局所的な通信を行える程度に設定されている。この局所的な通信により各２Ｄ−ＤＳＴ素子間で信号が順次伝送される。これにより、目的とする２Ｄ−ＤＳＴ素子まで信号を伝送することが可能となっている。複数の２Ｄ−ＤＳＴ素子は所定の管理機能により階層に分けられる。各階層において経路データが設定されることにより、効率よく最終目的地まで信号を伝送することが可能となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記特許文献１によれば、信号伝送に関与する２Ｄ−ＤＳＴ素子は全２Ｄ−ＤＳＴ素子中の一部に過ぎない。それにも拘わらず、全ての２Ｄ−ＤＳＴ素子において電源が常時オンされている。このため、装置全体の消費電力が極めて高くなるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものである。その目的は、２次元拡散伝送技術を用いて伝送信号の伝送を行う信号通信装置において、素子や装置全体の消費電力を低減させるための２次元拡散信号伝送素子の処理方法、該処理方法を用いた信号通信装置、及び、アンテナ機能付き着衣を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る２次元拡散信号伝送素子の処理方法は、２次元拡散信号伝送基板上に２次元的に配置され、データを送受信するための伝送信号によって通信を行う方法であって、通常モードで動作している素子が所定の条件を満たしたとき、当該素子を、その一部の機能を除いて停止させることで消費電力を抑える低消費電力モード、又は、その一部の機能が動作した状態で電力供給が止められる電源オフモードに移行させることを特徴としたものである。
【０００８】
なお、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、所定の条件は、素子において該伝送信号を受信しない状態が所定時間持続することであっても良い。
【０００９】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、素子が自己を識別するための素子ＩＤを有し、伝送に関与する素子を示すＩＤが該伝送信号に含まれている場合、該所定の条件は、素子において素子ＩＤと一致するＩＤが示された伝送信号を受信しない状態が所定時間持続することであっても良い。
【００１０】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、素子が自己を識別するための素子ＩＤを有し、低消費電力モード又は電源オフモードに移行すべき素子のＩＤを指定したスリープコマンドが該伝送信号に含まれている場合、該所定の条件は、素子において、受信された該伝送信号に含まれるスリープコマンドによって指定されたＩＤと自己の素子ＩＤとが一致することであっても良い。
【００１１】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、素子は、所定のトリガにより低消費電力モード又は電源オフモードから通常モードに復帰することができる。
【００１２】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、２次元拡散信号伝送基板が所定のトリガ信号を伝送するトリガ層を有している場合、所定のトリガは、素子に対するトリガ信号の入力であっても良い。
【００１３】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、２次元拡散信号伝送基板が所定のトリガ信号を伝送するトリガ層と、素子に電力を供給するための電源層と、トリガ層、電源層、及び素子に接続され且つ素子への電力供給／停止を切り替え可能な電源スイッチ回路とを有している場合、所定のトリガは、電源スイッチ回路に対するトリガ信号の入力であっても良い。
【００１４】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、電源スイッチ回路は、電源層と素子間の導通／切断を制御するスイッチング素子と、トリガ信号を検出してスイッチング素子の導通／切断を制御する切替制御信号を出力するスイッチング手段とを有している場合、スイッチング手段がトリガ信号を受信することにより切替制御信号を出力し、スイッチング素子が切替制御信号を受信して電源層と素子とを導通させることにより、素子を通常モードに復帰させることができる。
【００１５】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、２次元拡散信号伝送基板が所定のトリガ信号を含む伝送信号を伝送する信号層を有し、素子が信号層に接続されたトリガ端子又は信号伝送端子を有している場合、該所定のトリガは、トリガ端子又は信号伝送端子に対する該トリガ信号の入力であっても良い。
【００１６】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、素子は、該伝送信号において所定の電圧値と異なる電圧値の信号をトリガ信号として検出することができる。
【００１７】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、２次元拡散信号伝送基板が、所定のトリガ信号を含む伝送信号を伝送する信号層と、素子に電力を供給するための電源層と、信号層、電源層、及び素子に接続され且つ素子への電力供給／停止を切り替え可能な電源スイッチ回路とを有している場合、該所定のトリガは、電源スイッチ回路に対する該トリガ信号の入力であっても良い。
【００１８】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、電源スイッチ回路は、電源層と素子間の導通／切断を制御するスイッチング素子と、所定の電圧値と該伝送信号の電圧値とを比較することにより当該伝送信号に含まれる該所定の電圧値以上の電圧を有するトリガ信号の検出を行い、スイッチング素子における導通／切断を制御する切替制御信号を出力するスイッチング手段とを有している場合、スイッチング手段が該トリガ信号を検出することにより該切替制御信号を出力し、スイッチング素子が該切替制御信号を受信して電源層と素子とを導通させることにより、素子を通常モードに復帰させることができる。
【００１９】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、２次元拡散信号伝送基板が第一の電圧及び該第一の電圧以上の第二の電圧を素子に伝送するための電源層を有し、素子が、電源層に接続され且つ該第一の電圧を受信可能な第一の電源端子と、電源層に接続され且つ該第二の電圧を受信可能な第二の電源端子とを有している場合、該所定のトリガは、第二の電源端子に対する該第二の電圧値以上の電圧の入力であっても良い。
【００２０】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、２次元拡散信号伝送基板が該第一の電圧及び該第一の電圧以上の第二の電圧を素子に伝送するための電源層を有し、素子が、電源層に接続され且つ該第一の電圧及び該第二の電圧を受信可能な電源端子を有している場合、該所定のトリガは、電源端子に対する該第二の電圧以上の電圧を入力であっても良い。
【００２１】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、２次元拡散信号伝送基板が該第一の電圧及び該第一の電圧以上の第二の電圧を素子に伝送するための電源層と、電源層、及び素子に接続され、素子への電力供給／停止を切り替え可能な電源スイッチ回路とを有し、電源スイッチ回路が、電源層に接続され且つ該第一の電圧を受信する第一の電源端子と、電源層に接続され且つ該第二の電圧を受信可能な第二の電源端子とを有している場合、該所定のトリガは、第二の電源端子に対する該第二の電圧の入力であっても良い。
【００２２】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、２次元拡散信号伝送基板が該第一の電圧及び該第一の電圧以上の第二の電圧を前記素子に伝送するための電源層と、電源層、及び素子に接続され且つ素子への電力供給／停止を切り替え可能な電源スイッチ回路とを有し、素子が、電源層に接続され且つ該第一の電圧及び該第二の電圧を受信可能な電源端子を有している場合、該所定のトリガは、電源端子に対する該第二の電圧の入力であっても良い。
【００２３】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、電源スイッチ回路が、電源層と素子間の導通／遮断を制御するスイッチング素子と、該所定の電圧と該第二の電源端子で受信された電圧を比較することにより該第二の電圧の検出を行い、スイッチング素子の導通／遮断を制御する該切替制御信号を出力するスイッチング手段を有している場合、スイッチング手段が該第二の電圧を検出することにより該切替制御信号を出力し、スイッチング素子が該切替制御信号を受信して電源層と素子とを導通させることにより、素子を通常モードに復帰させることができる。
【００２４】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、素子が自己を識別するための素子ＩＤを有している場合、該所定のトリガは、自己の素子ＩＤと一致したＩＤを含む伝送信号の受信であっても良い。
【００２５】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、伝送信号が、通常モードに復帰させる素子のＩＤを指定した起動コマンドを含んだものであっても良い。ここで、自己の素子ＩＤが該起動コマンドにより指定されている場合、素子は、低消費電力モード又は電源オフモードから通常モードに復帰することができる。
【００２６】
また、上記２次元拡散信号伝送素子の処理方法において、素子から電源スイッチ回路に、素子の一部の機能を除いて電力供給を止めるための電源オフ信号が入力されることにより、素子は電源オフモードに移行することができる。
【００２７】
また、上記の課題を解決する本発明の一態様に係る信号通信装置は、前述した処理方法を実行することを特徴としたものである。
【００２８】
また、上記の課題を解決する本発明の一態様に係るアンテナ機能付き着衣は、カプセル内視鏡からの画像信号を受信するアンテナ部と、前述した信号通信装置とを備えたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の２次元拡散信号伝送素子の処理方法、信号通信装置、及び、アンテナ機能付き着衣によれば、素子や装置全体の消費電力を低減させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施形態の信号通信装置及び信号通信素子の処理方法は、カプセル型内視鏡から発信された画像信号を受信するアンテナ機能付き着衣への適用が想定されている。このアンテナ機能付き着衣は、有線ケーブルや銅箔のパターンを用いることなく、その着衣上に患者の体調や体腔内の画像情報を取得する為の回路が実装されている。また、より優れた柔軟性や耐久性、軽量化、設計の自由度、より高密度なアンテナの実装、及び高Ｓ／Ｎ比の画像信号の取得などを実現する。図面を参照して、上記アンテナ機能付き着衣を備えた内視鏡システムの構成及び作用について説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態の内視鏡システム１０の構成を示す概略図である。図１に示される内視鏡システム１０により、患者１の体調や体腔内の画像情報が取得され、患者１に対する診断が行われる。この内視鏡システム１０は、カプセル型内視鏡１００、アンテナ機能付きジャケット２００、及び、モニタ付きＰＣ３００を有している。カプセル型内視鏡１００は患者１の体腔内に投入される内服型検査装置である。アンテナ機能付きジャケット２００は患者１に着用されるジャケットであって、カプセル型内視鏡１００から発信された画像情報を受信可能な機能を備えている。モニタ付きＰＣ３００は、アンテナ機能付きジャケット２００により取得された画像情報を表示することができる。
【００３２】
アンテナ機能付きジャケット２００は、患者１の体の一部を覆うよう型取られたジャケットである。その内部には複数の素子２３０が散在されている。素子２３０は２Ｄ−ＤＳＴ素子である。これらの素子２３０には例えば、カプセル型内視鏡１００から発信された画像信号を取得する機能、カプセル型内視鏡１００に電力を供給するための電磁波や制御信号を発信する機能等が備えられている。また、例えば患者１の体調に関わる体調情報を取得する機能等を備えたものがあっても良い。またジャケット２００は、患者１の腰付近に位置するよう取り付けられ、回路全体の制御を司る制御ユニット２２０を備える。
【００３３】
図２は、カプセル型内視鏡１００の構成を示す図である。このカプセル型内視鏡１００は、微小なカプセル形状の内視鏡である為、細長く且つ蛇行した腸類に容易に進入してその内部を撮像できる。カプセル型内視鏡１００は、各構成要素に電源を供給する電源部１０２と、全体の制御を司る制御部１０４と、各種データが記憶されるメモリ１０６と、体腔内を照明する２つの照明部１０８と、体腔内を観察する為の対物光学系１１０と、体腔内の画像を撮像する固体撮像素子１１２と、外部機器に電波を発信する発信部１１４と、外部機器からの電波を受信する受信部１１５と、外部機器に電波を送受信するアンテナ部１１６から構成される。
【００３４】
カプセル型内視鏡１００は、電源がオンされて患者１の体腔内に投入されると、照明部１０８により当該体腔内を照明する。体腔内の壁部などで反射された照明光は、対物光学系１１０に入射され、該対物光学系１１０の像側焦点面上にその受光面を有する固体撮像素子１１２に受光される。固体撮像素子１１２は、受光した反射光を光電変換し、画像信号を生成する。制御部１０４は、発信部１１４を制御し、生成された画像信号を変調して所定の周波数に重畳させてアンテナ部１１６を介して外部に伝搬させる。伝搬された画像信号は、アンテナ機能付きジャケット２００によって受信される。なお、受信部１１５は外部機器からの電波を受信することができる。制御部１０４は、受信されるデータに基づいて、照明部１０８のオン／オフ、カプセル型内視鏡１００の駆動制御等を行う。
【００３５】
次に、アンテナ機能付きジャケット２００に実装された２Ｄ−ＤＳＴ回路の構成及び作用を説明する。
【００３６】
図３は、アンテナ機能付きジャケット２００に適用される２Ｄ−ＤＳＴ基板２０の模式図である。２Ｄ−ＤＳＴ基板２０は、複数の素子２３０及び制御ユニット２２０を有している。素子２３０は、カプセル型内視鏡１００からの画像信号を受信することができる。また、受信された信号を所定の目的地（ここでは制御ユニット２２０を）に伝送することができる。制御ユニット２２０は、２Ｄ−ＤＳＴ基板２０全体を統括的に制御する。なお説明の便宜上、図３の２Ｄ−ＤＳＴ基板２０では、信号伝送に関与する２Ｄ−ＤＳＴ素子を白抜き四角で示し、「伝送素子２４」と記す。また、信号伝送に関与しない２Ｄ−ＤＳＴ素子を、斜線が引かれた四角で示し、「非伝送素子２６」と記す。また、カプセル型内視鏡１００からの画像信号を実際に受信する少なくとも一つの２Ｄ−ＤＳＴ素子を「受信素子２２」と記す。受信素子２２は伝送素子としても機能する。
【００３７】
上記構成において、カプセル型内視鏡１００からの画像信号を受信する素子として例えば単一の素子（ここでは受信素子２２）が選択される。受信素子が選択されると、制御ユニット２２０は、受信される信号を制御ユニット２２０まで伝送するための伝送素子２４及び伝送経路２８を決定する。その決定に従って、受信素子で受信された信号は各伝送素子２４を経由して、所定のアルゴリズムにより制御ユニット２２０まで伝送される。このとき非伝送素子２６は信号の伝送に関与していないが、その電源はオンされた状態にある。このときの伝送素子２４や非伝送素子２６の動作モードを説明の便宜上「通常モード」と記す。通常モードでは素子２３０に対して十分に電力供給が成されている。従って通常モードでは素子２３０は全ての機能を実行することができる。本実施形態では、例えばこれらの素子の消費電力を抑えることにより装置全体の省電力化を実現させている。
【００３８】
図４は、２Ｄ−ＤＳＴ基板２０の断層構造を模式的に示した断面図である。２Ｄ−ＤＳＴ基板２０は、特開２００３−１８８８８２号公報で開示されている通信装置の原理を利用したものである。
【００３９】
図４に示される２Ｄ−ＤＳＴ基板２０は、素子２３０と、素子２３０に電力を供給する電源層３１と、素子２３０を接地するグランド層３２と、素子２３０間で信号を伝送する信号層３４と、電源層３１及びグランド層３２から信号層３４を絶縁する絶縁層３６を有する。素子２３０は、素子２３０間で信号を送受信する通信部３８、及び、素子２３０における各種処理を行う処理部４０を有する。処理部４０には図示しないアンテナ部が備えられている。２Ｄ−ＤＳＴ基板２０はアンテナ部により、カプセル型内視鏡１００との信号の送受を果たす。
【００４０】
ここで、本実施形態では素子２３０の消費電力を削減するモードが二種類ある。一つは「低消費電力モード」（スリープモード）である。低消費電力モードは、内部ソフトウェア処理により最小限の機能を除いて素子２３０を停止させてその消費電力を抑えるモードである。もう一つは「電源オフモード」である。電源オフモードは、素子２３０と電源層３１との接続を切断することにより、素子２３０への電力供給を停止させるモードである。電源オフモードでは、通信部３８及びその他必要な機能等の限定的な機能のみが素子２３０内のバッテリにより駆動される。これらのモードについては後に詳説する。素子２３０は、後述する外部割込み等によってこれらのモードから通常モードに復帰することができる。なお図４に示された２Ｄ−ＤＳＴ基板２０の構成は一例であり、他にも様々なものが想定される。
【００４１】
次に、２Ｄ−ＤＳＴ基板２０において伝送される信号の伝送経路の設定処理について説明する。
【００４２】
図５は、２Ｄ−ＤＳＴ基板２０において伝送される信号の伝送経路を示す図である。素子２３０は、２Ｄ−ＤＳＴ基板２０上にマトリクス状に配置されている。その各々にはＩＤ番号が順にＡ１１〜Ａ４５迄付番されている。このように各素子２３０には識別が可能となるようにＩＤ番号が割り当てられている。そのＩＤ番号は制御ユニット２２０によって管理される。
【００４３】
カプセル型内視鏡１００からの画像信号が例えば受信素子２２で受信されると、この受信素子２２が伝送信号の発信を最初に行う素子Ａ２２（すなわち伝送経路の始点）として設定される。制御ユニット２２０はこの情報（すなわち素子Ａ２２が受信素子であること）を受け取り、これに基づいて伝送経路２８及び伝送素子２４を決定する。伝送経路２８は通常、伝送距離が最短、又は中継回数が最小になる（経由する伝送素子２４の数が最小となる）ように決定される。しかしながら別の方法により伝送経路２８が決定されても良い。
【００４４】
図６は、受信素子２２から制御ユニット２２０までの信号伝送を説明するための図である。素子Ａ２２が伝送信号の発信を最初に行う素子として設定される。次いで、伝送経路２８上にある素子Ａ３３、Ａ３４、Ａ３５が伝送素子２４として設定される。伝送経路２８に従って伝送信号は、素子Ａ２２から制御ユニット２２０まで伝送される。伝送信号は、（コマンド）＋（Ａ３３）＋（Ａ３４）＋（Ａ３５）のようなデータ形態をとる。コマンドには、例えば受信された信号を制御ユニット２２０に伝送するという内容が記載されている。コマンドに付加されたＩＤ番号は例えば伝送素子２４のＩＤ番号を示す。このコマンドは目的に応じて複数種類ある。
【００４５】
次に、フローチャートを用いて、伝送経路２８の設定処理を説明する。
【００４６】
図７は、伝送経路２８の設定処理を示すフローチャートである。まず伝送信号の発信を最初に行う素子（ここでは素子Ａ２２）が決定される（ＳＴＥＰ１）。次に制御ユニット２２０は伝送経路２８及び伝送素子２４を決定し、伝送素子２４のＩＤ番号の確認を行う（ＳＴＥＰ２）。ここでは、伝送素子２４のＩＤ番号は、Ａ３３、Ａ３４、Ａ３５と確認される。
【００４７】
次に、伝送素子２４に選定されたことを、素子Ａ３３、Ａ３４、及びＡ３５に認識させる必要がある。この認識をさせるための伝送経路設定信号が制御ユニット２２０からこれらの素子に送信される。制御ユニット２２０は、この伝送経路設定信号に、伝送信号の発信を最初に行う素子（素子Ａ２２）及び伝送素子２４（素子Ａ３３、Ａ３４、及びＡ３５）のＩＤ番号を付加する（ＳＴＥＰ３）。具体的には、伝送経路設定信号は、（コマンド）＋（Ａ２２）＋（Ａ３３）＋（Ａ３４）＋（Ａ３５）のような形態をとる。コマンドは伝送素子２４に選定されたことを素子に認識させる内容のコマンドである。このコマンドに付加されたＩＤ番号は選定された素子のＩＤ番号を示す。ここでは例えば、付加される順番が後になるほど制御ユニット２２０に近い位置にある素子のＩＤ番号となる。そして制御ユニット２２０は伝送経路設定信号を発信する（ＳＴＥＰ４）。これにより、伝送経路設定信号は２Ｄ−ＤＳＴ技術により２Ｄ−ＤＳＴ基板２０上で伝送される。制御ユニット２２０は本フローチャートを終了させる。
【００４８】
伝送経路設定信号を受信した各素子はその信号を参照して、自己のＩＤ番号が含まれているか否かを判定する。本実施形態では先ず、素子Ａ３５及びその周辺の素子が伝送経路設定信号を受信してその判定処理を行う。伝送経路設定信号に自己のＩＤ番号が含まれていない素子は何の処理も実行しない。これに対して素子Ａ３５は自己のＩＤ情報が含まれていると判定して、自己が伝送経路２８上の素子であることを認識する。次いで、素子Ａ３５は伝送経路設定信号を周辺の素子に向けて送信する。
【００４９】
素子Ａ３５からの伝送経路設定信号を受信した各素子は、先と同様に、自己のＩＤ番号が含まれているか否かを判定する。ここでは素子Ａ３４及びその周辺の素子が伝送経路設定信号を受信してその判定処理を行う。伝送経路設定信号に自己のＩＤ番号が含まれていない素子は何の処理も実行しない。これに対して素子Ａ３４は自己のＩＤ情報が含まれていると判定して、自己が伝送経路２８上の素子であることを認識する。次いで、素子Ａ３４は伝送経路設定信号を周辺の素子に向けて送信する。
【００５０】
素子Ａ３４からの伝送経路設定信号を受信した各素子は、先と同様に、自己のＩＤ番号が含まれているか否かを判定する。ここでは素子Ａ３３及びその周辺の素子が伝送経路設定信号を受信してその判定処理を行う。伝送経路設定信号に自己のＩＤ番号が含まれていない素子は何の処理も実行しない。これに対して素子Ａ３３は自己のＩＤ情報が含まれていると判定して、自己が伝送経路２８上の素子であることを認識する。次いで、素子Ａ３３は伝送経路設定信号を周辺の素子に向けて送信する。
【００５１】
素子Ａ３３からの伝送経路設定信号を受信した各素子は、先と同様に、自己のＩＤ番号が含まれているか否かを判定する。ここでは素子Ａ２２及びその周辺の素子が伝送経路設定信号を受信してその判定処理を行う。伝送経路設定信号に自己のＩＤ番号が含まれていない素子は何の処理も実行しない。これに対して素子Ａ２２は自己のＩＤ情報が含まれていると判定して、自己が伝送経路上の素子であることを認識する。以上の手順により、図５に示された経路で伝送経路設定信号が伝送されて伝送経路の確定がなされ、２Ｄ−ＤＳＴ技術による信号伝送が開始される。
【００５２】
次に、２Ｄ−ＤＳＴ基板上の素子が低消費電力モード（スリープモード）又は電源オフモードに移行する処理を説明する。なお、アンテナ機能付きジャケット２００動作時において各素子２３０は、低消費電力モード及び電源オフモード動作時以外では全て通常モードで動作している。なお、以降に説明される処理方法を実現するためには、例えば図４や以降の図等に示される基板が用いられる。
【００５３】
２Ｄ−ＤＳＴ基板上の素子は、自己のＩＤ番号が示された伝送信号を一定時間以上受信しなかった場合、内部ソフトウェア処理によって低消費電力モードに移行する。或いは、素子に対する電力供給を停止する電源オフモードに移行する。
【００５４】
次に、２Ｄ−ＤＳＴ基板上の素子が低消費電力モードに移行する処理を説明する。図８は、２Ｄ−ＤＳＴ基板上の素子が低消費電力モードに移行する処理を示すフローチャートである。なお、図８に示されたフローチャートの処理は各素子２３０で実行されるものである。
【００５５】
先ず受信素子及び伝送経路が設定されてカプセル型内視鏡１００からの画像信号の受信が開始されると、各素子が有するタイマーのリセットが行われる（ＳＴＥＰ２１）。次に各素子において伝送信号を受信したか否かが判定される（ＳＴＥＰ２２）。受信がない場合には（ＳＴＥＰ２２：ＮＯ）タイムカウントが行われる（ＳＴＥＰ２４）。これに対して受信がある場合には（ＳＴＥＰ２２：ＹＥＳ）、自己のＩＤ番号と一致するものがその伝送信号に含まれているか否かが判定される（ＳＴＥＰ２３）。なお、ここでの伝送信号に含まれているコマンドは、後述するスリープコマンド以外のコマンドであって、伝送信号の伝送等に関与するコマンドであるものとする。
【００５６】
ＳＴＥＰ２３の処理においてＩＤ番号が一致した場合（ＳＴＥＰ２３：ＹＥＳ）、コマンドに記載された伝送信号の処理を実行する（ＳＴＥＰ２５）。処理を実行後、ＳＴＥＰ２１の処理に復帰する。ＳＴＥＰ２３の処理においてＩＤ番号が一致しない場合（ＳＴＥＰ２３：ＮＯ）、タイムカウントが行われる（ＳＴＥＰ２４）。
【００５７】
ＳＴＥＰ２４の処理後、タイムアップの判定が行われる（ＳＴＥＰ２６）。タイムアップした場合（ＳＴＥＰ２６：ＹＥＳ）、自己が受信素子及び伝送素子の何れの素子としても機能しない期間が一定時間継続したことを意味する。このため、自己を伝送信号の伝送に関与しない素子として判断して低消費電力モードに移行して（ＳＴＥＰ２７）、本フローチャートの処理を終了させる。タイムアップしていない場合（ＳＴＥＰ２６：ＮＯ）にはＳＴＥＰ２２に復帰して、上述した一連の処理を再び実行する。このようにして素子は、自己のＩＤ番号が含まれた伝送信号を一定時間以上受信しなかった場合、低消費電力モードに移行する。
【００５８】
なお図８のフローチャートでは、素子が低消費電力モードに移行する場合について説明した。しかし上述の処理は電源オフモードにも適用可能である。また上記形態において、ＩＤ番号の判別を行わず、伝送信号の受信の有無のみによって低消費電力モードに移行するような形態をとってもよい。
【００５９】
次に、図９に示されたフローチャートを参照して、２Ｄ−ＤＳＴ基板上の素子が低消費電力モードに移行する別の処理を説明する。この処理では、素子は、スリープコマンド及び自己のＩＤ番号を有する伝送信号を受信した場合に、内部ソフトウェア処理によって低消費電力モードに移行する。
【００６０】
図９は、２Ｄ−ＤＳＴ基板上の素子が低消費電力モードに移行する処理を示したフローチャートである。先ず受信素子及び伝送経路が設定されてカプセル型内視鏡１００からの画像信号の受信が開始されると、各素子において伝送信号を受信したか否かが判定される（ＳＴＥＰ３０）。受信がない場合（ＳＴＥＰ３０：ＮＯ）、所定のタイミング後、ＳＴＥＰ３０の判定処理が再び実行される。受信がある場合（ＳＴＥＰ３０：ＹＥＳ）、自己のＩＤ番号と一致するものがその伝送信号に含まれているか否かが判定される（ＳＴＥＰ３１）。
【００６１】
ＳＴＥＰ３１において一致するＩＤ番号が含まれていない場合（ＳＴＥＰ３１：ＮＯ）、ＳＴＥＰ３０の処理に復帰する。これに対して一致するＩＤ番号が含まれている場合（ＳＴＥＰ３１：ＹＥＳ）、コマンドがスリープモードに関わる二つの条件を満たすものであるか否かが判定される（ＳＴＥＰ３２）。一方の条件は、当コマンドが低消費電力モードに移行するためのスリープコマンドであることである。もう一方の条件は、一致したＩＤ番号が低消費電力モードに移行すべき素子を指定したＩＤ番号であることである。上記条件を満たしていない場合（ＳＴＥＰ３２：ＮＯ）は、コマンドに記載された伝送信号の処理が行われる（ＳＴＥＰ３３）。これに対して上記条件を満たしている場合（ＳＴＥＰ３２：ＹＥＳ）、その素子は低消費電力モードに移行して（ＳＴＥＰ３４）、本フローチャートの処理を終了させる。なお、素子が低消費電力モードに移行する場合について説明したが、この処理は電源オフモードの場合にも適用可能である。
【００６２】
ここまで、素子が低消費電力モードに移行する処理について説明した。次に低消費電力モード又は電源オフモードで動作している素子が通常モードに復帰する処理を説明する。
【００６３】
まず、第一の実施形態の信号通信装置を説明する。第一の実施形態では２Ｄ−ＤＳＴ基板にトリガ層が設けられている。第一の実施形態では、低消費電力モードで動作している素子を通常モードに復帰させる。
【００６４】
図１０は２Ｄ−ＤＳＴ基板３２０を備えた第一の実施形態の信号通信装置を示す。２Ｄ−ＤＳＴ基板３２０は、素子３３０と、素子３３０に電力を供給する電源層３３１と、素子３３０を接地するグランド層３３２と、トリガ層３４２と、素子３３０間で伝送信号を伝送する信号層３３４と、各導電層（電源層３３１、グランド層３３２、信号層３３４、トリガ層３４２）を互いに絶縁する絶縁層３３６とを有する。素子３３０は、素子３３０間で伝送信号を送受信する通信部３３８、及び、素子３３０における各種処理を行う処理部３４０を有する。トリガ層３４２は、素子３３０に備えられたトリガ端子３４６に接続されている。トリガ層３４２中には、低消費電力モードで動作中の素子３３０に通常モードへの復帰を指令するトリガ信号３４４が伝送される。トリガ層３４２で伝送されたトリガ信号３４４がトリガ端子３４６に入力されると、素子３３０は低消費電力モードから通常モードに復帰する。
【００６５】
ここで、素子３３０は低消費電力モードで動作中であるものとする。従って必要最小限の機能を除いて停止している。この状態で、制御ユニット２２０からトリガ層３４２を経由してトリガ信号３４４が伝送されて素子３３０に入力されると、素子３３０は低消費電力モードから通常モードに復帰する。このタイミングを示したものが図１１である。
【００６６】
図１１（ａ）は、素子３３０の消費電力と時間との関係を示したグラフである。縦軸が消費電力を示し、横軸が時間を示す。図１１（ｂ）は、トリガ信号のタイミングを示すグラフである。素子３３０は消費電力がＰ２である通常モードで動作して、タイムアップ等により例えば時間ｔ１に低消費電力モードに移行する。これにより消費電力はＰ１となる。そして時間ｔ２にトリガ信号３４４を受信することにより、低消費電力モードから通常モードに復帰する。これにより消費電力は通常モードのＰ２になる。
【００６７】
次に、第二の実施形態の信号通信装置を説明する。第二の実施形態でも２Ｄ−ＤＳＴ基板にトリガ層が設けられている。第二の実施形態では、電源オフモードで動作している素子を通常モードに復帰させる。
【００６８】
図１２は、２Ｄ−ＤＳＴ基板４２０を備えた第二の実施形態の信号通信装置を示す。２Ｄ−ＤＳＴ基板４２０は、素子４３０と、電源スイッチ回路４４８及び素子４３０に電力を供給する電源層４３１と、素子４３０を接地するグランド層４３２と、トリガ層４４２と、素子４３０間で伝送信号を伝送する信号層４３４と、各導電層を互いに絶縁する絶縁層４３６と、素子４３０に選択可能に電力供給／停止を行う電源スイッチ回路４４８とを有する。素子４３０は、素子４３０間で伝送信号を送受信する通信部４３８、及び、素子４３０における各種処理を行う処理部４４０を有する。トリガ層４４２は、電源スイッチ回路４４８に接続されている。トリガ層４４２中には、電源オフモードで動作中の素子４３０に通常モードへの復帰を指令するトリガ信号４４４が伝送される。トリガ層４４２で伝送されたトリガ信号４４４を電源スイッチ回路４４８が受信すると、素子４３０は電源オフモードから通常モードに復帰する。また素子４３０が通常モードから電源オフモードに移行する時には、素子４３０から電源スイッチ回路４４８に電源オフ信号４５０が出力されて、モードが移行する。
【００６９】
図１３は、図１２に示される電源スイッチ回路４４８及び素子４３０付近の詳細図である。電源スイッチ回路４４８は、フリップフロップ（F.F.）４５２とトランジスタ４５４とを有する。
【００７０】
フリップフロップ４５２はスイッチング手段であり、受信端子４６２、受信端子４６４、及び、出力端子４６６を有する。受信端子４６２はトリガ信号４４４用の入力端子である。受信端子４６４は素子４３０から出力される電源オフ信号４５０用の入力端子である。出力端子４６６はトランジスタ４５４に接続された端子であり、トリガ信号４４４又は電源オフ信号４５０に基づいてトランジスタ４５４をオン／オフ制御する。
【００７１】
フリップフロップ４５２は、トリガ信号４４４を検出して、トランジスタ４５４における電源層４３１と素子４３０間の導通／切断を制御する信号を出力する。このフリップフロップ４５２において受信端子４６２にトリガ信号４４４が入力されると、出力端子４６６は不図示の電源に接続されて所定値以上の電圧を出力する。これに対して受信端子４６４に電源オフ信号４５０が入力されると、出力端子４６６は不図示の電源と切断される。これにより出力端子４６６への電圧供給が停止、又は、所定値以下の電圧となる。
【００７２】
トランジスタ４５４はスイッチング素子であり、ベース端子４５６、コレクタ端子４５８、及び、エミッタ端子４６０を有する。ベース端子４５６は出力端子４６６に接続されている。コレクタ端子４５８は電源層４３１に接続されている。エミッタ端子４６０は素子４３０に接続されている。トランジスタ４５４は、電源層４３１と素子４３０間の導通／切断を制御する。このトランジスタ４５４では、ベース端子４５６に所定値以上の電圧が入力されるとコレクタ端子４５８とエミッタ端子４６０が導通する。
【００７３】
上記構成において素子４３０が電源オフモードで動作中にトリガ信号４４４が受信端子４６２に入力されると、フリップフロップ４５２は所定値以上の電圧を出力端子４６６に出力する。出力端子４６６はベース端子４５６に接続されているので、ベース端子４５６には所定値以上の電圧が印加される。そのためコレクタ端子４５８とエミッタ端子４６０が導通し、電源層４３１から素子４３０に電力が供給される。
【００７４】
また、素子４３０が通常モードで動作中に受信端子４６４に電源オフ信号４５０が入力されると、フリップフロップ４５２は所定の値以下の電圧を出力端子４６６に出力する。このため、コレクタ端子４５８とエミッタ端子４６０は導通されず、その結果電源層４３１から素子４３０への電力の供給が停止される。上記のタイミングを示したものが図１４である。
【００７５】
図１４（ａ）は、素子４３０の消費電力と時間との関係を示したグラフである。縦軸が消費電力を示し、横軸が時間を示す。図１４（ｂ）は、電源オフ信号４５０のタイミングを示すグラフである。図１４（ｃ）は、トリガ信号４４４のタイミングを示すグラフである。素子４３０は消費電力がＰ２である通常モードで動作して、図示しない計時手段等により例えば時間ｔ３にタイムアップを検知すると電源オフ信号４５０を出力する。タイムアップして（ここでは時間ｔ３に）電源オフ信号４５０が受信端子４６４に入力すると、電源スイッチ回路４４８が上述したように動作して素子４３０が電源オフモードに移行する。これにより消費電力はＰ０となる。そして時間ｔ４にトリガ信号４４４を受信することにより、電源オフモードから通常モードに復帰する。これにより消費電力は通常モードのＰ２になる。
【００７６】
次に、第三の実施形態の信号通信装置を説明する。第三の実施形態では信号層を用いてトリガ信号が伝送される。第三の実施形態では、低消費電力モードで動作している素子を通常モードに復帰させる。
【００７７】
図１５は、２Ｄ−ＤＳＴ基板５２０を備えた第三の実施形態の信号通信装置を示す。２Ｄ−ＤＳＴ基板５２０は、素子５３０と、素子５３０に電力を供給する電源層５３１と、素子５３０を接地するグランド層５３２と、素子５３０間で伝送信号及びトリガ信号５４４を伝送する信号層５３４と、各導電層を互いに絶縁する絶縁層５３６とを有する。素子５３０は、素子５３０間で伝送信号を送受信する通信部５３８、及び、素子５３０における各種処理を行う処理部５４０を有する。信号層５３４は素子５３０に備えられたトリガ端子５４６及び信号伝送端子５４７に接続されている。通信部５３８は、信号伝送端子５４７を介して伝送信号を受信する。なおトリガ端子５４６を設けずに、信号伝送端子５４７からトリガ信号５４４を受信して、通信部５３８の内部でトリガ信号５４４が分岐されるように素子５３０を構成しても良い。伝送信号に含まれるトリガ信号５４４がトリガ端子５４６を介して入力されると、素子５３０は低消費電力モードから通常モードに復帰する。
【００７８】
ここで、素子５３０は低消費電力モードで動作中であるものとする。従って必要最小限の機能を除いて停止している。この状態で、制御ユニット２２０から信号層５３４を経由してトリガ信号５４４が伝送されてトリガ端子５４６を介して入力されると、素子５３０は低消費電力モードから通常モードに復帰する。このタイミングを示したものが図１６である。
【００７９】
図１６（ａ）は、素子５３０の消費電力と時間との関係を示したグラフである。縦軸が消費電力を示し、横軸が時間を示す。図１６（ｂ）は、信号層５３４で伝送される伝送信号を示すグラフである。図１６（ｃ）は、トリガ信号のタイミングを示すグラフである。
【００８０】
図１６（ｂ）に示されるように、伝送信号は主として、所定の電圧Ｖｒｅｆよりも低い電圧Ｈ及び電圧Ｌから成る信号である。これに対してトリガ信号５４４は電圧Ｖｒｅｆよりも高い電圧Ｔから成る信号である。素子５３０は、伝送信号中に含まれる電圧Ｖｒｅｆ以上の電圧レベル（すなわち電圧Ｔの信号）をトリガ信号５４４として検出する。なお、トリガ信号の検出基準をＶｒｅｆ意外に設定しても良い。例えば伝送信号の電圧Ｈ及び電圧Ｌとは異なる電圧レベルをトリガ信号として検出するようにしても良い。
【００８１】
素子５３０は消費電力がＰ２である通常モードで動作して、タイムアップ等により例えば時間ｔ５に低消費電力モードに移行する。これにより消費電力はＰ１となる。そして時間ｔ６にトリガ信号５４４を検出することにより、低消費電力モードから通常モードに復帰する。これにより消費電力は通常モードのＰ２となる。
【００８２】
次に、第四の実施形態の信号通信装置を説明する。第四の実施形態では信号層を用いてトリガ信号が伝送される。第四の実施形態では、電源オフモードで動作している素子を通常モードに復帰させる。
【００８３】
図１７は、２Ｄ−ＤＳＴ基板４２０を備えた第四の実施形態の信号通信装置を示す。２Ｄ−ＤＳＴ基板６２０は、素子６３０と、電源スイッチ回路６４８及び素子６３０に電力を供給する電源層６３１と、素子６３０を接地するグランド層６３２と、素子６３０間で伝送信号及びトリガ信号６４４を伝送する信号層６３４と、各導電層を互いに絶縁する絶縁層６３６と、素子６３０に選択可能に電力供給／停止を行う電源スイッチ回路６４８とを有する。素子６３０は、素子６３０間で伝送信号を送受信する通信部６３８、及び、素子６３０における各種処理を行う処理部６４０を有する。信号層６３４は電源スイッチ回路６４８に接続されている。電源スイッチ回路６４８が伝送信号に含まれるトリガ信号６４４（所定の値Ｖｒｅｆ以上の電圧を有する信号）を検出すると、素子６３０は電源オフモードから通常モードに復帰する。また素子６３０が通常モードから電源オフモードに移行するときには、素子６３０から電源スイッチ回路６４８に電源オフ信号６５０が出力されて、モードが移行する。
【００８４】
図１８は、図１７に示される電源スイッチ回路６４８及び素子６３０付近の詳細図である。電源スイッチ回路６４８は、所定の電圧Ｖｒｅｆと伝送信号の電圧を比較するコンパレータ６６８と、フリップフロップ（F.F.）６５２と、トランジスタ６５４とを有する。
【００８５】
第四の実施形態では、コンパレータ６６８及びフリップフロップ（F.F.）６５２により「スイッチング手段」が構成される。コンパレータ６６８は、受信端子６７０、受信端子６７２、及び、出力端子６７４を有する。受信端子６７０は所定の電圧Ｖｒｅｆが入力される端子である。受信端子６７２はトリガ信号６４４を含む伝送信号用の入力端子である。出力端子６７４は、受信端子６７０と受信端子６７２の受信結果に基づいて作成されるトリガ検出信号６７６を出力する端子である。コンパレータ６６８は、伝送信号に含まれる所定の値Ｖｒｅｆ以上の電圧を有するトリガ信号６４４を検出すると、トリガ検出信号６７６を作成して出力端子６７４を介してフリップフロップ６５２に出力する。
【００８６】
フリップフロップ６５２は、受信端子６６２、受信端子６６４、及び、出力端子６６６を有する。受信端子６６２は出口端子６７４に接続されている。受信端子６６２にはトリガ検出信号６７６が入力される。受信端子６６４は、素子６３０から出力される電源オフ信号６５０用の入力端子である。出力端子６６６はトランジスタ６５４に接続された端子である。
【００８７】
フリップフロップ６５２は、トリガ検出信号６７６を検出し、トランジスタ６５４における電源層６３１と素子６３０間の導通／切断を制御する信号を出力する。このフリップフロップ６５２において受信端子６６２にトリガ検出信号６７６が入力されると、出力端子６６６は不図示の電源に接続されて所定値以上の電圧を出力する。これに対して受信端子６６４に電源オフ信号６５０が入力されると、出力端子６６６は不図示の電源と切断される。これにより出力端子６６６への電圧供給が停止、又は、所定値以下の電圧となる。
【００８８】
トランジスタ６５４は、ベース端子６５６、コレクタ端子６５８、及び、エミッタ端子６６０を有する。ベース端子６５６はフリップフロップ６５２の出力端子６６６に接続されている。コレクタ端子６５８は電源層６３１に接続されている。エミッタ端子６６０は素子６３０に接続されている。トランジスタ６５４は、電源層６３１と素子６３０間の導通／切断を制御する。このトランジスタ６５４では、ベース端子６５６に所定値以上の電圧が入力されるとコレクタ端子６５８とエミッタ端子６６０が導通する。
【００８９】
上記構成において素子６３０が電源オフモードで動作中にトリガ検出信号６７６が受信端子６６２に入力されると、フリップフロップ６５２は所定値以上の電圧を出力端子６６６に出力する。出力端子６６６はベース端子６５６に接続されているので、ベース端子６５６には所定値以上の電圧が印加される。そのためコレクタ端子６５８とエミッタ端子６６０が導通し、電源層６３１から素子６３０に電力が供給される。
【００９０】
また、素子６３０が通常モードで動作中に受信端子６６４に電源オフ信号６５０が入力されると、フリップフロップ６５２は所定値以下の電圧を出力端子６６６に出力する。このため、コレクタ端子６５８とエミッタ端子６６０は導通されず、その結果電源層６３１から素子６３０への電力の供給が停止される。上記のタイミングを示したものが図１９である。
【００９１】
図１９（ａ）は、素子６３０の消費電力と時間との関係を示したグラフである。縦軸が消費電力を示し、横軸が時間を示す。図１９（ｂ）は、電源オフ信号６５０のタイミングを示すグラフである。図１９（ｃ）は、トリガ検出信号６７６のタイミングを示すグラフである。図１９（ｄ）は、伝送信号を示したグラフである。
【００９２】
図１９（ｄ）に示されるように、伝送信号は主として、所定の電圧Ｖｒｅｆよりも低い電圧Ｈ及び電圧Ｌから成る信号である。これに対してトリガ信号６４４は電圧Ｖｒｅｆよりも高い電圧Ｔから成る信号である。コンパレータ６６８は伝送信号と所定の電圧Ｖｒｅｆと比較する。比較した結果、伝送信号に含まれている電圧Ｖｒｅｆ以上の電圧値をトリガ信号６４４として検出する。次いで、トリガ検出信号６７６をフリップフロップ６５２に出力する。
【００９３】
素子６３０は消費電力がＰ２である通常モードで動作して、図示しない計時手段等により例えば時間ｔ７にタイムアップを検知すると電源オフ信号６５０を出力する。タイムアップして（ここでは時間ｔ７に）電源オフ信号６５０が受信端子６６４に入力すると、電源スイッチ回路６４８が上述したように動作して素子６３０が電源オフモードに移行する。これにより消費電力はＰ０となる。そして時間ｔ８にトリガ信号６４４を検出することにより、電源オフモードから通常モードに復帰する。これにより消費電力は通常モードのＰ２となる。
【００９４】
次に、第五の実施形態の信号通信装置を説明する。第五の実施形態では電源層を用いることにより、低消費電力モードで動作している素子を通常モードに復帰させることができる。
【００９５】
図２０は、２Ｄ−ＤＳＴ基板７２０を備えた第五の実施形態の信号通信装置を示す。２Ｄ−ＤＳＴ基板７２０は、素子７３０と、素子７３０に電力を供給する電源層７３１と、素子７３０を接地するグランド層７３２と、素子７３０間で伝送信号を伝送する信号層７３４と、各導電層を互いに絶縁する絶縁層７３６とを有する。
【００９６】
素子７３０は、通信部７３８、処理部７４０、電源端子７７８、及び、電源端子７８０を有する。また、第四の実施形態の電源スイッチ回路６４８（すなわちコンパレータ６６８と、フリップフロップ（F.F.）６５２と、トランジスタ６５４）と同様の構成（ここでは不図示）を有している。通信部７３８は、素子７３０間で伝送信号を送受信させるための機能を有する。処理部７４０は素子７３０における各種処理を行う。電源端子７７８は、第四の実施形態で示されたコレクタ端子６５８の代替的な端子であり、例えば制御ユニット２２０により通常供給される電圧ＶＣＣ１を電源層７３１から受信する端子である。電源端子７８０は、第四の実施形態で示された受信端子６７２の代替的な端子（すなわち第四の実施形態においてトリガ信号６４４が入力する端子）であり、低消費電力モードで動作中の素子７３０を通常モードに復帰させるためのトリガを電源層７３１から受信する端子である。このトリガとは、制御ユニット２２０又は通常電源とは別の電源から出力される電圧ＶＣＣ１以上の電圧ＶＣＣ２を有する信号である。素子７３０が有するコンパレータは電源端子７８０に加えて、電圧Ｖｒｅｆ（ＶＣＣ１＜Ｖｒｅｆ＜ＶＣＣ２）が入力される参照電圧入力端子を有している。電源端子７８０に電圧ＶＣＣ２以上の電圧が入力されると、素子７３０に備えられた電源スイッチ回路６４８に相当する構成が第四の実施形態で説明されたように動作する。これにより、素子７３０は低消費電力モードから通常モードに復帰される。なお、電源層７３１に接続される電源端子を、電源端子７７８又は電源端子７８０の何れか一方にしても良い。この場合、素子７３０内部で電圧ＶＣＣ１と電圧ＶＣＣ２とを選別できるように素子７３０を構成する必要がある。第五の実施形態ではトリガ信号を電源層７３１に重畳させることによりモード切替を実現している。この結果トリガ層が不要となるため、基板の薄型化やコストダウン等が好適に実現される。
【００９７】
ここで、素子７３０は低消費電力モードで動作中であるものとする。従って必要最小限の機能を除いて停止している。この状態で、電源層７３１を経由して電圧ＶＣＣ２の信号が伝送されて電源端子７８０を介して入力されると、素子７３０は低消費電力モードから通常モードに復帰する。このタイミングを示したものが図２１である。
【００９８】
図２１（ａ）は、素子７３０の消費電力と時間との関係を示したグラフである。縦軸が消費電力を示し、横軸が時間を示す。図２１（ｂ）は、電源層７３１の電圧を示すグラフである。制御ユニット２２０により、例えば図２１（ｂ）に示されるように電源層には各素子を動作させるための駆動電圧であって、各素子に供給されるべき電圧ＶＣＣ１が流されている。ここで、例えば制御ユニット２２０がトリガとなる電圧ＶＣＣ２以上の電圧を送信して、電源端子７８０に入力されると素子７３０が低消費電力モードから通常モードに復帰する。
【００９９】
図２１（ａ）に示すように、素子７３０は消費電力がＰ２である通常モードで動作して、タイムアップ等により例えば時間ｔ９に低消費電力モードに移行する。これにより消費電力はＰ１となる。そして時間ｔ１０に電圧ＶＣＣ２を検出することにより、素子７３０は低消費電力モードから通常モードに復帰する。これにより消費電力は通常モードのＰ２となる。
【０１００】
次に、第六の実施形態の信号通信装置を説明する。第六の実施形態では、例えば第五の実施形態の電源スイッチ回路の機能を電源層を利用して実現することにより、電源オフモードで動作している素子を通常モードに復帰させることを可能としている。
【０１０１】
図２２は、２Ｄ−ＤＳＴ基板８２０を備えた第六の実施形態の信号通信装置を示す。２Ｄ−ＤＳＴ基板８２０は、素子８３０と、電源スイッチ回路８４８及び素子８３０に電力を供給する電源層８３１と、素子８３０を接地するグランド層８３２と、素子８３０間で伝送信号を伝送する信号層８３４と、各導電層を互いに絶縁する絶縁層８３６と、素子８３０に選択可能に電力供給／停止を行う電源スイッチ回路８４８とを有する。また素子８３０は、素子８３０間で伝送信号を送受信する通信部８３８、及び、素子８３０における各種処理を行う処理部８４０を有する。素子８３０が通常モードから電源オフモードに移行するときには、素子８３０から電源スイッチ回路８４８に電源オフ信号８５０が出力されて、モードが移行する。
【０１０２】
図２３は、図２２に示される電源スイッチ回路８４８及び素子８３０付近の詳細図である。電源スイッチ回路８４８は、所定の電圧Ｖｒｅｆと電源電圧を比較するコンパレータ８６８と、フリップフロップ（F.F.）８５２と、トランジスタ８５４を有する。
【０１０３】
第六の実施形態では、コンパレータ６６８と、フリップフロップ（F.F.）６５２により「スイッチング手段」が構成される。制御ユニット２２０により、電源層には各素子を動作させるための駆動電圧であって、各素子に供給されるべき電圧ＶＣＣ１が流されている。また、電源オフモードから通常モードに復帰させるための信号の電圧値を電圧ＶＣＣ２とする。電圧ＶＣＣ２は例えば制御ユニット２２０又は通常電源とは別の電源から供給される。なお、所定の電圧Ｖｒｅｆは、ＶＣＣ２＞Ｖｒｅｆ＞ＶＣＣ１の関係を満たす。
【０１０４】
コンパレータ８６８は、受信端子８７２、受信端子８８０、及び、出力端子８７４を有する。受信端子８７２は、所定の電圧Ｖｒｅｆが入力される端子である。受信端子８８０は、電源層８３１の電圧を受信する端子である。出力端子８７４は、受信端子８８０で受信された電圧がＶｒｅｆよりも大きい場合に作成されるトリガ検出信号８７６を出力する端子である。
【０１０５】
フリップフロップ８５２は、受信端子８６２、受信端子８６４、及び、出力端子８６６を有する。受信端子８６２はトリガ検出信号８７６を受信する端子である。受信端子８６４は、素子８３０から出力される電源オフ信号８５０用の入力端子である。出力端子８６６はトランジスタ８５４に接続された端子である。
【０１０６】
フリップフロップ８５２において受信端子８６２にトリガ検出信号８７６が入力されると、出力端子８６６は不図示の電源に接続されて所定値以上の電圧の信号を出力する。これに対して受信端子８６４に電源オフ信号８５０が入力されると、出力端子８６６は不図示の電源と切断される。これにより出力端子８６６への電圧供給が停止、又は、所定値以下の電圧となる。
【０１０７】
トランジスタ８５４は、ベース端子８５６、コレクタ端子８５８、及び、エミッタ端子８６０を有する。ベース端子８５６はフリップフロップ８５２の出力端子８６６に接続されている。コレクタ端子８５８は電源層８３１に接続されている。エミッタ端子８６０は素子８３０に接続されている。トランジスタ８５４は、電源層８３１と素子８３０間の導通／切断を制御する。このトランジスタ８５４では、ベース端子８５６に所定の電圧値以上の信号が入力されるとコレクタ端子８５８とエミッタ端子８６０が導通する。
【０１０８】
上記構成において素子８３０が電源オフモードで動作中に受信端子８６２にトリガ検出信号８７６が入力されると、フリップフロップ８５２は所定値以上の電圧を出力端子８６６に出力する。出力端子８６６はベース端子８５６に接続されているので、ベース端子８５６には所定値以上の電圧が印加される。そのためコレクタ端子８５８とエミッタ端子８６０が導通する。受信端子８７８と電源層８３１とが接続されているため、電源層８３１から素子８３０に電力が供給される。
【０１０９】
なお、図２２及び図２３においては、電源層８３１に接続される電源スイッチ回路８４８の受信端子を、受信端子８７８又は受信端子８８０の何れか一方にしても良い。この場合、電源スイッチ回路８４８の内部において受信端子に接続された配線が分岐されるように構成する必要がある。
【０１１０】
ここで素子８３０が通常モードで動作中であるものとする。この状態で、受信端子８６４に電源オフ信号８５０が入力されると、フリップフロップ８５２は所定の電圧値未満の信号を出力端子８６６に出力する。このため、コレクタ端子８５８とエミッタ端子８６０は導通されず、その結果電源層８３１から素子８３０への電力の供給が停止される。上記のタイミングを示したものが図２４である。
【０１１１】
図２４（ａ）は、素子８３０の消費電力と時間との関係を示したグラフである。縦軸が消費電力を示し、横軸が時間を示す。図２４（ｂ）は、電源層８３１の電圧を示すグラフである。制御ユニット２２０により、例えば図２４（ｂ）に示されるように、電源層には各素子を動作させるための駆動電圧であって、各素子に供給されるべき電圧ＶＣＣ１が流されている。ここで、例えば制御ユニット２２０がトリガとなる電圧ＶＣＣ２以上の電圧を送信して、電源端子８８０に入力されると素子８３０が電源オフモードから通常モードに復帰する。
【０１１２】
図２４（ａ）に示すように、素子８３０は消費電力がＰ２である通常モードで動作して、タイムアップ等により例えば時間ｔ１１に電源オフモードに移行する。これにより消費電力はＰ０となる。そして時間ｔ１２に電圧ＶＣＣ２の検出することにより、素子８３０は電源オフモードから通常モードに復帰する。これにより消費電力は通常モードのＰ２となる。
【０１１３】
次に、第七の実施形態の信号通信装置を説明する。第七の実施形態では、伝送信号に示されるＩＤ番号を利用することにより、低消費電力モードで動作している素子を通常モードに復帰させることができる。
【０１１４】
図２５（ａ）は、素子２３０の消費電力と時間との関係を示したグラフである。縦軸が消費電力を示し、横軸が時間を示す。図２５（ｂ）は、伝送信号を示すグラフである。
【０１１５】
図２５（ａ）に示されるように、素子２３０は消費電力がＰ２である通常モードで動作している。次いで、タイムアップ等により例えば時間ｔ１３に、伝送経路外の素子２３０が低消費電力モードに移行する（すなわち通信部３８の受信機能のみを残して停止する）。低消費電力モード中の素子２３０は、受信した伝送信号中に、自己のＩＤ番号（又は自己を含めたグループ、全体のＩＤ番号）が示されていることを検出した場合、通常モードに復帰する（図２５における時間ｔ１４）。伝送信号に示されるＩＤ番号には、例えば伝送信号の発信元のＩＤ番号、又は伝送経路にある素子のＩＤ番号等の種々のものが含まれ得る。
【０１１６】
また、第七の実施形態の代替的なものとして、伝送信号中に、自己のＩＤ番号が示されており（又は自身を含めたグループ、全体）且つ、そのＩＤ番号が素子を通常モードに復帰させる起動コマンドにより指定されたＩＤ番号である場合、素子２３０は通常モードに復帰される。伝送信号中にＩＤ番号は示されているが、起動コマンドによって指定されたＩＤ番号でない場合には、素子２３０は起動されない。
【０１１７】
なお、第一から第七の実施形態まで、低消費電力モード又は電源オフモードいずれかのモードにあることを想定して説明した。しかしながら、何れの実施形態においても低消費電力モード又は電源オフモード両方が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】図１は、本実施形態の内視鏡システムの構成を示す概略図である。
【図２】図２は、カプセル型内視鏡の構成を示す図である。
【図３】図３は、アンテナ機能付きジャケットに適用される２Ｄ−ＤＳＴ基板の模式図である。
【図４】図４は、２Ｄ−ＤＳＴ基板の断層構造を模式的に示した断面図である。
【図５】図５は、２Ｄ−ＤＳＴ基板において伝送される信号の伝送経路を示す図である。
【図６】図６は、受信素子から制御ユニットまでの伝送を説明するための図である。
【図７】図７は、伝送経路の設定処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、２Ｄ−ＤＳＴ基板上の素子が低消費電力モードに移行する処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は、２Ｄ−ＤＳＴ基板上の素子が低消費電力モードに移行する処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第一の実施形態の信号通信装置を示す。
【図１１】図１１（ａ）は、第一の実施形態における素子の消費電力と時間との関係を示したグラフである。図１１（ｂ）は、トリガ信号のタイミングを示すグラフである。
【図１２】図１２は、第二の実施形態の信号通信装置を示す。
【図１３】図１３は、図１２に示される電源スイッチ回路及び素子付近の詳細図である。
【図１４】図１４（ａ）は、第二の実施形態における素子の消費電力と時間との関係を示したグラフである。図１４（ｂ）は、電源オフ信号のタイミングを示すグラフである。図１４（ｃ）は、トリガ信号のタイミングを示すグラフである。
【図１５】図１５は、第三の実施形態の信号通信装置を示す。
【図１６】図１６（ａ）は、第三の実施形態における素子の消費電力と時間との関係を示したグラフである。図１６（ｂ）は、信号層で伝送される伝送信号を示すグラフである。図１６（ｃ）は、トリガ信号のタイミングを示すグラフである。
【図１７】図１７は、第四の実施形態の信号通信装置を示す。
【図１８】図１８は、図１７に示される電源スイッチ回路及び素子付近の詳細図である。
【図１９】図１９（ａ）は、第四の実施形態における素子の消費電力と時間との関係を示したグラフである。図１９（ｂ）は、電源オフ信号のタイミングを示すグラフである。図１９（ｃ）は、トリガ検出信号のタイミングを示すグラフである。図１９（ｄ）は、伝送信号を示したグラフである。
【図２０】図２０は、第五の実施形態の信号通信装置を示す。
【図２１】図２１（ａ）は、第五の実施形態における素子の消費電力と時間との関係を示したグラフである。図２１（ｂ）は、電源層の電圧を示すグラフである。
【図２２】図２２は、第六の実施形態の信号通信装置を示す。
【図２３】図２３は、図２２に示される電源スイッチ回路及び素子付近の詳細図である。
【図２４】図２４（ａ）は、第六の実施形態における素子の消費電力と時間との関係を示したグラフである。図２４（ｂ）は、電源層の電圧を示すグラフである。
【図２５】図２５（ａ）は、第七の実施形態における素子の消費電力と時間との関係を示したグラフである。図２５（ｂ）は、伝送信号を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１９】
１  患者
１０  内視鏡システム
２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０  ２Ｄ−ＤＳＴ基板
２２  受信素子
２４  伝送素子
２６  非伝送素子
２８  伝送経路
３１、３３１、４３１、５３１、６３１、７３１、８３１  電源層
３２、３３２、４３２、５３２、６３２、７３２、８３２  グランド層
３４、３３４、４３４、５３４、６３４、７３４、８３４  信号層
３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６  絶縁層
３８、３３８、４３８、５３８、６３８、７３８、８３８  通信部
４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、８４０  処理部
１００  カプセル型内視鏡
１０２  電源部
１０４  制御部
１０６  メモリ
１０８  照明部
１１０  対物光学系
１１２  固体撮像素子
１１４  発信部
１１５  受信部
１１６  アンテナ部
２００  アンテナ機能付きジャケット
２２０  制御ユニット
２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７３０、８３０  素子
３００  モニタ付きＰＣ
３４２、４４２  トリガ層
３４４、４４４、５４４、６４４  トリガ信号
３４６、５４６  トリガ端子
４４８、６４８、８４８  電源スイッチ回路
４５０、６５０、８５０  電源オフ信号
４５２、６５２、８５２  フリップフロップ
４５４、６５４、８５４  トランジスタ
４５６、６５６、８５６  ベース端子
４５８、６５８、８５８  コレクタ端子
４６０、６６０、８６０  エミッタ端子
４６２、４６４、６６２、６６４、８６２、８６４  受信端子
４６６、６６６、８６６  出力端子
６６８、８６８  コンパレータ
６７０、６７２、８７２  受信端子
６７４  出力端子
６７６  トリガ検出信号
７７８、７８０、８７８、８８０  電源端子
【図１】
2006186989.tif 000003
【図２】
2006186989.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006186989.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006186989.tif 000009
【図８】
2006186989.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2006186989.tif 000014
【図１３】
2006186989.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2006186989.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2006186989.tif 000020
【図１９】
2006186989.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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