(57)【要約】【課題】医療設備の異なる構成要素間のデータ伝送及び信号伝送のための方法において、大きな費用をかけることなく設備の将来の発展のための基準化を可能にし、また必要な接続の数を明確に減少させる。【解決手段】医療設備１の異なる構成要素１３、１４間にデータ及び信号を伝送するための方法において、ディジタル化されたアナログ信号及び論理信号又はそのいずれか一方及びディジタルデータが共通に伝送線２０上を直列マルチプレクシングにより伝送され、ディジタル化された信号及びディジタルデータは個別のパケットにまとめられて伝送され、パケットはそれぞれディジタル化された信号のビットとディジタルデータのビットとを含み、そのパケットごとのビットの全数に対する長さが、信号の所定の活性化度の維持が達成されるように小さく選ばれる。【選択図】図４
2005160072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療設備（１）、特にCT設備、の異なる構成要素（５，６，７，８，１０、１１、１２、１３、１４）間にデータ及び信号を伝送するための方法において、ディジタル化されたアナログ信号及び論理信号又はそのいずれか一方及びディジタルデータが共通に伝送線（２０、２０a、２０b、２０c）上を直列マルチプレクシングにより伝送され、ディジタル化された信号及びディジタルデータは個別のパケットにまとめられて伝送され、パケットはそれぞれディジタル化された信号のビットとディジタルデータのビットとを含み、そのパケットごとのビットの全数に対する長さが、信号の所定の活性化度の維持が達成されるように小さく選ばれる医療設備におけるデータ及び信号伝送方法。
【請求項２】
ディジタル化された信号及びディジタルデータが１つの長さのパケットにまとめられ、信号の活性化が0.25μs又はその下の範囲の時間間隔で可能な速度で伝送されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ディジタル化された信号及びディジタルデータが少なくとも１Gbpsの速度で伝送されることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
ディジタル化された信号及びディジタルデータが8B／10B変換により伝送されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
各パケットにおいて誤り検出符号が伝送されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
各パケットにおいて、同期化符号、ディジタル化された信号を有するブロック、ディジタルデータを有するブロック及び誤り検出符号が伝送されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
それぞれ複数のパケットが１つのフレームにまとめられ、フレームの各パケットにおいてディジタルデータを有するブロックが先行のパケットタイプと異なる伝送チャネルを表わすことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
伝送チャネルの１つが仮のメモリへのアクセスのために使用されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
伝送チャネルの１つがより高いプロトコル、例えばCAN又はTCP／IPのようなプロトコル、の伝送のために使用されることを特徴とする請求項７又は８記載の方法。
【請求項１０】
伝送が双方向に同じ伝送プロトコルで各方向に行われることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
ディジタル化された信号及びディジタルデータの伝達及び受信のためのデータ伝送及び制御装置（２２）として、プログラミング可能な論理ユニット、特にFPGAs（２６）が使用されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
データ伝送及び制御装置（２２）の構成要素の、特にFPGA及びソフトウエアの、完全なコンフィギュレーションの活性化が、存在する伝送線（２０、２０a、２０b、２０c）を介して行われることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
ディジタル化された信号及びディジタルデータが光式伝送線（２０a）を介して伝送されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
伝送のために標準SERDESコンポーネント（２３）が使用されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
個々の構成要素（５、６、７、８、１０、１１、１２、１３、１４）がデータ伝送及び制御装置（２２）を有し、これらの装置が入力するディジタル化された信号及びディジタルデータの伝送のための請求項１〜１４のいずれか１つによる方法を実施する医療設備、特にCT設備。
【請求項１６】
すべての構成要素（５、６、７、８、１０、１１、１２、１３、１４）が伝送のための同一のインタフェースを有することを特徴とする請求項１５記載の医療設備。
【請求項１７】
データ伝送及び制御装置（２２）がプログラミング可能な論理ユニット、特にFPGA（２６）にインプリメントされていることを特徴とする請求項１５又は１６記載の医療設備。
【請求項１８】
構成要素（５、６、７、８、１０、１１、１２、１３、１４）が光式伝送線（２０a）を介して結ばれていることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１つに記載の医療設備。
【請求項１９】
データ伝送及び制御装置（２２）が標準SERDESコンポーネント（２３）を有することを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか１つに記載の医療設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療設備、特にCT設備の異なる構成要素間のデータ伝送及び信号伝送のための方法並びにこの方法がインプリメントされた医療設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療設備、特に最近のCT設備は、個々の構成要素間に多数の接続導線を有し、これらの接続導線を介して設備の構成要素を操作するための制御信号及び例えば測定データのような他のディジタルデータが伝送される。絶えず発展していくことに基づいて、CT設備は柔軟性があり、基準化の可能なアーキテクチャを要求され、そのアーキテクチャは高い信頼性とサービス作業の簡単な実施に合わせられるべきであり、加えて拡張のための費用を制限する。
【０００３】
現在使用されているCT設備のアーキテクチャは、他の例えば磁気共鳴断層撮影の領域の医療設備のアーキテクチャと同様に、僅かな速度でディジタルデータを伝送するため、例えばCAN（Controller Area Network 管理領域ネットワーク）のような標準管理ネットワークの使用に基づいている。さらに多数の補助接続導線が使用され、それらの接続導線を介してそれぞれ固有のプロトコル及び固有の仕様書を基礎として一般に論理信号がアナログの形で伝送される。この後者の接続導線を介して特に、設備の作動中しばしば且つ非常に迅速に活性化されなければならない、例えば制御信号のような信号が伝送される。しかしながらこのことは、それぞれ異なるプロトコルを持った多数の接続に結び付き、そのようなプロトコルがこのような設備の将来の改善及び拡張を困難にする。
【０００４】
医療設備の異なる構成要素間のデータ及び信号伝送のための方法として、マスターノードとスレーブノードとの間の結合がネットワークを介して行われることは知られている（例えば特許文献１参照）。その際マスターノードないしスレーブノードは医療設備の異なる構成要素に対応付けられている。課題を解決するためこの特許文献においては、個々のノード間のデータ及び信号伝送のために単一の通信プロトコルを使用することが提案される。そこではCANまたはCANオープンネットワークが提案される。
【０００５】
コンピュータ断層撮影装置において、固定部分と回転部分との間でデータを伝送するための装置が開示されている（例えば特許文献２参照）。この装置は、相互間に適合可能な位相角を有する第１及び第２の搬送波信号を発生するための搬送波発生装置と、外部から得られたデータ信号ないし画像信号を受けるための変調装置とを含み、前述の位相角は搬送波発生装置に加えられる外部制御信号に相応し、変調装置は選択可能な位相差を持った第１及び第２の変調された出力信号を発生させるためのものである。その際位相差は、回転運動中の結合器と伝送導線との間の誤った位置調整に基づく漏れ信号の形成を避けるために選択される。
【０００６】
通信システムの根本原理についての極めて一般的な概観も発表されており（例えば非特許文献１参照）、そこでは時分割多重技術の使用の可能性についても言及されている。
【特許文献１】米国特許出願公開第2003/0214953 A1号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第19541441 A1号明細書
【非特許文献３】エッチ、タウブ（H.Taub）等著「通信システムの原理（Principles of Communication Systems）」（米国）、第2版、マグローヒル出版社（McGraw-Hill Publishing Company）、1986年、682-719頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、それ故、医療設備の異なる構成要素間のデータ伝送及び信号伝送のための方法であって、大きな費用をかけることなく設備の将来の発展のための基準化を可能にし、また必要な接続の数を明確に減少させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は請求項１による方法により解決される。請求項１５は本発明による方法をインプリメントされた医療設備を提供する。本方法及び設備の有利な構成は、従属請求項に記載されており、また以下の説明及び実施例から得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
医療設備の異なる構成要素間のデータ伝送及び信号伝送のための本発明の方法においては、ディジタル化されたアナログ信号及び論理信号又はそのいずれか一方並びにディジタルデータが、共通に伝送導線上で直列マルチプレクシングにより伝送される。その際ディジタル化されたアナログ信号及び論理信号又はそのいずれか一方並びにディジタルデータは、個々のパケットにまとめられて伝送され、そのパケットはそれぞれディジタル化された信号のビット並びにディジタルデータのビットを含み、そのパケットごとのビットの全数に対する長さは、論理信号のあらかじめ与えられた活性化度の維持が達成されるように小さく選ばれる。
【００１０】
この解決法により、個々の構成要素間で交換すべきすべての信号、特に制御信号及びデータを、単一の伝送導線を介して、場合によっては反対方向の通信のための別個の帰線により（それはもちろん同じ伝送導線上で行うこともできる）、伝送することが可能である。ディジタル化された形のアナログ信号及び論理信号又はそのいずれか一方並びにディジタルデータを、直列マルチプレクシングを使用して１つ又は２つの伝送導線を介して高速度で双方向に伝送することによって、原則的には、給電のための導線を除いてすべての他の接続導線は使用しなくてすますことができる。このことは、電気的信号導線における電磁的協調性の問題点を減少させ、各インタフェースに対し必要な構成要素の数が僅かになることに基づき伝送の信頼性を改善させる。各インタフェースのための物理的構成要素及び接続の数が最小値に減少することにより、設備の製造、点検及びサービスも簡単化される。設備において伝送すべきすべてのアナログ及び論理信号が本発明方法により伝送されると、これらの信号の必要なディジタル化に基づき、信号面上の個々の構成要素間の電気的絶縁も得られる。本発明方法の特に利点は、本方法を使用する設備の簡単な拡張性にある。何故なら、他の信号又はデータが伝送すべきパケットに容易にインプリメントされ得るからである。
【００１１】
本方法及び対応する設備の有利な構成においては、伝送のために必要な各構成要素の伝送及び制御装置がプログラミング可能な論理ユニット、とりわけFPGA（Field Programmable Gate Array）にインプリメントされ、このFPGAは常にプログラムメモリのソフトウエア・アプデートにより変更又は新しい要求に適合させることができる。このようにして設備には、補助のハードウエアを組み込むかハードウエアを交換しなければならないようなことなく、新しいディジタル化された信号又はデータを個々の構成要素間で交換しなければならないような新しい機能を付け加えることができる。このことは、設備の供給後でも顧客において簡単に実施することができる。
【００１２】
本方法はさらに、各設備の構成をより簡単にし、膨大な銅線ケーブル敷設及び他の電気的接続要素の必要がなくなることにより重量を減らすことを可能にする。この利点は特にCT設備において重要な役割をし、CT設備においては本方法を使用することにより回転するガントリー上のデータ及び信号伝送装置の重量を著しく減少させることができる。
【００１３】
これまで類似の方法でディジタルデータと同じ伝送線上で伝送される信号の伝送は、本方法においてはパケット式伝送により短いパケット長で可能になり、このパケット式伝送は、設備の取り決められた機能のために必要な所定の信号活性化度の保持を可能にする。この場合、パケット長は、使用される伝送速度において、信号の活性化が0.25μs又はそれ以下の範囲の時間間隔で可能なように選ばれるのが有利である。その際伝送速度は約１Gbps（Gigabits per second）又はそれ以下に選ばれるのが有利である。このような伝送度は、市場で得られる標準SERDESコンポーネント（SERDES：Serializer ＆ Deserializer）で容易に実現することができ、それらのコンポーネントによってデータは例えば８B／10B変換により伝送することができる。設備の構成要素の各インタフェースに対しこのような標準コンポーネントを使用することは、設備のすべてのインタフェースについて、修理者が同じ検査器具を用いることを可能にする。
【００１４】
各データパケットは誤り検出符号、例えばリードソロモン符号（Reed-Solomon Code）を備え、受信側で誤り訂正を行い得るようにするのが有利である。光式伝送線の使用は、電気的絶縁の問題を解決し、特に個々の構成要素間の伝送路が長くなることも問題なく可能である。光式伝送線によって、通常の電気式伝送線において生ずる高周波放射の問題が完全に避けられる。
【００１５】
本方法の有利な構成においては、それぞれ複数の連続するパケットが１つのフレームにまとめられ、その際フレームのそれぞれ連続するパケットはディジタルデータを有する対応するブロックにおいて他の伝送チャネルを表わす。このようにして例えば５つのパケットを１つのフレームにまとめる場合、設備の異なる機能に対応し得る５つの異なるチャネルがフレームにより伝送され得る。このような構成の例は、後述の実施例から得ることができる。
【００１６】
本発明の医療設備は、それに応じて個々の構成要素内に、入力する信号及びディジタルデータの伝送の際に本発明による方法を実施するデータ伝送及び制御装置を含む。
【実施例】
【００１７】
本発明の方法及び対応する医療設備を、以下図面に示す実施例について詳細に説明する。
【００１８】
まず本発明の方法を以下に図１及び図２に概略を示すCT設備に基づき詳細に説明する。
【００１９】
図１はCT設備の回転部分の個々の構成要素間の主たる接続の例を示し、CT設備１のガントリー２は回転部分３と固定部分４を有する。回転部分３の内部には、Ｘ線管ユニット６及びこのＸ線管ユニット６に対向して置かれた測定装置５が認められる。Ｘ線管ユニット６は、Ｘ線管、コリメータ、焦点制御装置及びアノード回転のための装置を含む。測定装置５はＸ線検出器及び所属の評価ユニットを含む。さらにガントリー２の回転部分３には、回転部分及び線量変調のためのマスタコントローラ７並びに高周波発生器及び回転のための電源を有する電圧給電部９が配置されている。個々の制御信号及びデータ又はそのいずれか一方は、マスタコントローラ７から各構成要素へ伝送されるか、又はマスタコントローラ７によって受け取られる。このことは図１において矢印で示されている。回転部分３におけるマスタコントローラ７は、ガントリー２の固定部分４におけるマスタコントローラ８と結ばれている。両マスタコントローラ間の信号及びデータ伝送は、ガントリーの回転部分及び固定部分に取り付けられている対応するスリップリング対を介して行うことができる。
【００２０】
図２は再びCT設備のガントリー２を示し、この例では移動可能な患者台１０、画像再生システム１２及び電圧分割部を持ったユニット１１を有する。ここでも固定したマスタコントローラ８は接続線を介して対応する構成要素と結ばれ、接続線を介して制御信号及びディジタルデータが伝送ないし交換される。その状態は矢印で示されている。この場合個々の矢印は一般に多数の導線、例えば個々の部分システムの制御のためのアナログ信号線及びディジタル測定データの伝送のためのCANネットワーク接続を表わす。
【００２１】
現在のCT設備において２つの部分システム、以下ではマスタコントローラ７、８を表わすマスタ部分システム１３及びスレーブ部分システム１４という２つの部分システム間に使用される多数の接続線は、図３から知ることができる。この場合、伝送線１５を介してNないしMの微分の、光学的に絶縁された論理信号、例えばenable＿xray、xxx＿error、ないしxray＿on、dose＿ok、xxx＿error、等が伝送される。伝送線１６はKの微分アナログ信号の一方向への伝送ないしLの微分アナログ信号の他の方向への伝送のための電気導線を表わす。さらに一般にはディジタルデータの直接伝送のためにCAN接続１７が設けられている。例えば230VAC、5VDC、−5VDC、24VDC等の異なる電圧のための多数の給電線１８の他に、符号１９でCT設備の改造の際他の信号を後にインプリメントするために必要となる補助の敷設ケーブルも示されている。
【００２２】
CT設備においてマスタコントローラ７ないし８と部分システムの１つとの間のみならず個々の部分システム間に生ずる異なる接続プロトコルを有する多数の接続線は、多数の伝送コンポーネントを必要とし、またさらにCT設備の拡張の際に極めて費用がかかることになる。それに対し本発明の方法を使用する場合には、図４に概略示すように接続線の数が劇的に減少される。この方法を実施する場合、マスタ部分システム１３とスレーブ部分システム１４との間に１つ又は２つの伝送線２０及び230VAC又は24VDCの単一の給電線２１のみを必要とするだけである。これらの部分システムの側にそれぞれ必要なデータ伝送及び制御装置２２は、この実施例では既知のSERDESコンポーネント２３、それに所属する送信器２４及び受信器２５から構成されている。SERDESコンポーネント２３は、伝達すべき信号及びデータを本方法により設定された形で送り、ないしは受けた信号及びデータを各構成要素の対応するコンポーネントに転送する。
【００２３】
この実施例においては、伝達は1.25Gbpsの速度で小さなデータパケットで両方向に行われる。伝送は、例えば100Mbpsイーサネット、ギガバイト・イーサネット、インフィニバンド等のような多くの他の公知の伝送プロトコルで使用される既知の8B／10B変換で行われる。8B／10B変換は直流電圧を含まないビット電流にデータ及びクロック信号を寝かせ、このビット電流は受信器に、クロックによる同期化、個々のビットの信頼できるデコード及びバイト限界の検出を可能にする。
【００２４】
データパケットのフォーマットは、本方法においては自由に選択することができ、各要求に適合される。データ伝送及び制御装置を関与する構成要素の各々においてFPGAにインプリメントすることによって、使用されるデータフォーマットも使用される伝送プロトコルもそれらの活性化及び変更をいつでも行うことができる。
【００２５】
可能なデータフォーマットの一例を以下にしめす。データパケットのフォーマットは両伝送方向に等しく選ばれる。データパケットはマルチプレクシングされディジタル化された信号、及び自由に、例えばバイト形式で16ビット語又は32ビット語として規定され得るディジタルデータ値を含む。各データパケットは先行する制御コード（コンマ‐K28.5）により自己同期化されており、同定及び誤り検出のための１バイト・CRCコード（巡回符号）を備えている。このようなデータパケットの構成が次の表１に示されている。  
【００２６】
【表１】
2005160072.tif 000003
【００２７】
従ってデータパケットは、受信器における自動バイト同期化を可能にするため、個々のパケット間に補助のアイドルバイト（同期して又はコンマともいわれる）を有する12バイトを含む。その際バイトレートは1.25Gbpsの場合125Mbyte/sである。従って伝送の際のパケットレートは１パケットがすべて104ns又は9.6Mpacket/sの値を有する。
【００２８】
各パケットはその際マルチプレクシングされディジタル化された信号及びディジタルデータを運ぶ。ここでディジタル化された信号とは、とりわけ、従来別の線を介して伝送された、特にアナログの、信号を意味し、比較的早く変化し得るものであり、従って高い活性化度を要求する。本実施例ではこれらの信号の各々はすべてほぼ77〜150ビット周期のレーテンシー時間でもって104ns活性化される。それ故これらの信号の活性化の際の最大遅れは224ns（150×0.8ns＝120ns；120ns＋104ns＝224ns）である。このことはCT設備において必要な制御信号に対し十分である。
【００２９】
本例においては、すべて104nsの各パケットによりディジタルデータを有する32ビットブロックが各構成要素間で動かされる。このディジタルデータを有するブロックは、ディジタルデータに対し又はディジタル化されたアナログ信号に対し多数の仮の伝送チャネルを得るため、伝送フォーマットに関係して補助的にマルチプレクシングされ得る。このような多数チャネル伝送のための一例を以下に詳細に説明する。
【００３０】
この例においては、それぞれ８つの連続するパケットが１つのフレームにまとめられる。その際各パケットはデータ伝送の時間スリットを表わし、その時間スリットにおいては他のチャネルが伝送される。そのため８つのデータパケットのそれぞれにおける各ブロックのディジタルデータは他のチャネルのデータを表わし、その結果各チャネルのデータはそれぞれ８つのデータパケット、１つのフレームの伝送後に再び活性化される。個々のチャネルのより急速な活性化が必要であるべき場合には、もちろん同じフレームにおける対応するチャネルが多重に、例えば各2番目のデータパケットと共に伝送されることも可能である。次の表２は８つの時間スリットを有する多チャネルフレームの構造を示す。その際各チャネルのデータはすべて0.84μs活性化され、その結果これに関して各チャネルに対し32ビット/μsの正味伝送度が生ずる。
【００３１】
【表２】
2005160072.tif 000004
＊プロトコル＝メモリアクセス、CANテレグラム、TCP/IPフレーム…
【００３２】
CT設備の場合には、個々のチャネルは例えば次のデータ及び信号の伝送で占められ得る。
・高電圧値、線量値等の伝達のためのＸ線チャネル、
・EKG信号、脈拍及び呼吸データの伝送のための患者監視チャネル、
・台位置、ガントリーの傾き及び回転速度等の伝送のためのガントリーチャネル、
・仮の論理解析チャネル及びデバッグチャネル（マルチプレクシングされた情報）、
・制御情報チャネル、即ち全CANプロトコル、
・CTシステムの実時間クロックの伝送のためのチャネル、
・65536×16ビットの仮レジスタへの読み取りないし書き込みアクセスのためのメモリチャネル、
・伝送誤りの訂正のための誤り検出符号を伝送するためのチャネル
【００３３】
メモリチャネルの装置は、仮の16ビットアドレス×16ビットデータ領域へのアクセスを可能にする。所属のプロトコルは、３つのパケット識別器及びハンドシェイク原理に基づくデータ交換を基礎に65536×16ビットの仮レジスタにおける必要な読み取り及び書き込み過程を可能にすることができる。アクセスのための一例が、読み取りシーケンス及び書き込みシーケンスを示す次の２つの表３、表４に示されている。  
【００３４】
読み取りシーケンス
【表３】
2005160072.tif 000005
【００３５】
書き込みシーケンス
【表４】
2005160072.tif 000006
【００３６】
メモリアクセスは、２つ及び３つの時間スリット間に必要とし、その結果メモリアクセスは時間スリット間の位相ずれに関係して両接続方向に約2〜2.5μs内に行うことができる。このアクセスは平均的に、速い命令の実行のために約0.5〜1ms必要とするCANを介してのアクセスより十分に速い。
【００３７】
メモリチャネルの準備と同じようにして、従来CANネットワークを介して行われる通信も仮のチャネルを介して行うことができる。本例の場合のように1.25Gbps（1μsごとに32ビット）で行われるデータ接続における速度は、仮のチャネルへCAN情報（CAN250kHzの場合33msで32ビット）のインプリメントを可能にし、その結果マスタとスレーブとの間の別々の並列CAN接続はなくなることが可能である。本コンフィギュレーションにおいては従ってCAN情報は、特別にそのために設けられ、現在使用されるようなCAN伝送線におけるより約33000倍速く伝達される。
【００３８】
もちろんCAN情報は各パケットにより伝達されるディジタル化された信号のブロックと共に伝送することができ、その結果さらに迅速な伝送が生ずる。このような構成においては、例えばJTAG、TCP/IPのような他のバスシステムも本接続を介して伝送することができる。
【００３９】
データ伝送及び制御装置は、伝送プロトコルのインプリメント並びに信号及びディジタルデータの送信及び受信並びに分割に使用される。有利な構成においては、データ伝送及び制御装置は伝送プロトコルにおける簡単な再コンフィギュレーション又は変更を可能にするため、プログラミング可能なFPGAにインプリメントされている。再コンフィギュレーションのためには種々のやり方が可能である。
【００４０】
設備になおマスタとスレーブ部分システム間に並列の独立したCAN接続が存在する場合には、FPGAコンフィギュレーションの活性化がCANを介して行われる。マスタは新しいFPGAコンフィギュレーションをCANによりスレーブ・マイクロコントローラに伝達する。新しいコンフィギュレーションは、ローカルの不揮発性メモリ内で確保される。各パワーアップシーケンスにより、各FPGAのマイクロコントローラはそれぞれの最後の有効であったコンフィギュレーションにより充電される。
【００４１】
例えばCAN情報の伝送が本接続を介して行われるために、独立したCAN接続が自由に使用できない場合には、FPGAコンフィギュレーションの活性化は特別の信号を介して本接続上で行うことができる。しかしこのことは一般に、それぞれ接続に関与する構成要素の同時の活性化を必要とする。
【００４２】
コンフィギュレーションのこのような活性化の実施の有利な可能性は、システムのインプリメントにおいて、少なくとも活性化プロトコルを支援するベースFPGAコンフィギュレーションを設定することにある。活性化プロトコルはパケットと無関係で、システムの全寿命期間中変更されない。活性化プロセスの際、マスタから制御コードのあらかじめ定義されたシーケンスが接続を介して伝送されることにより、スレーブ部分ユニットがコンフィギュレーションモードにセットされる。スレーブ部分システムは制御コードの定義されたシーケンスの返送によりコンフィギュレーションモードの交換を確認する。活性化の際、コンフィギュレーションプロトコルがすべての将来のFGPAコンフィギュレーションによっても維持されることが保障される。
【００４３】
スレーブ部分システムのコンフィギュレーションモードへの交換後、マスタは通常のパケットの代わりにコンフィギュレーションデータのみを送る。コンフィギュレーションデータの損傷のないことを例えば検査合計、CRC等を介して調べた後、スレーブ部分システムは新しいコンフィギュレーションをフラッシュメモリ又はローカルのコンフィギュレーションPROMに記憶する。引き続くオフオンの後又はリセットシーケンスの後、新しいコンフィギュレーションが接続の両側に調整されている。
【００４４】
本例においては、直列のビット流の信頼できるデコーディングのための伝送クロックへの同期化を得るため、速い接続のためにPLLを有する8B/10B SERDESコンポーネントが使用される。このSERDESコンポーネントのインプリメントのためにはASICを使用した解決法が有利である。何故ならこのASICは、このような用途に微調整されている通常アナログPLLを結び付けられて持っているからである。ただしこの解決法は長いレーテンシー時間を含む。それ故それに代えて、もっと短い内部レーテンシー時間を持つ積分型SERDESを備えたFPGAを使用することができる。
【００４５】
データ伝送及び制御装置の構成並びに伝送線の構成に対して異なる可能性が存在し、それらについて以下４つの図５〜８に４つの構成例を示す。
【００４６】
図５は、各構成要素におけるデータ伝送及び制御装置２２がFPGA２６にインプリメントされ、ASICにより実現されたSERDES２３と結ばれた構成が示されている。それぞれの送信器及び受信器は光送信器２４a及び光受信器２５aとして形成され、光導線２０aを介して伝送が行われる。この構成は電磁的干渉を減らし、2.5Gbpsまでの伝送レートへのアップグレードを可能にし、さらに長い導線路及び電気的絶縁を可能にする。全体としてこのようなシステムは擾乱に対し極めて強い。
【００４７】
光式送信器及び受信器のコストがかなり高いことに基づき、もちろん図６に示すように電気導線を介して送信及び受信する送信器２４b及び受信器２5bを有する構成も可能である。この場合伝送はツインアックス又はコアックスケーブル２０bを介して行われる。この構成は、そのほかのコンポーネントは同じものを使用する場合、図５の構成よりコスト的に有利に実現することができる。
【００４８】
図７は伝送がギガビット・イーサネット（登録商標）・ケーブル及びアダプタを介して行われる構成を示す。このデータ伝送及び制御装置の部分が先行の構成の場合と同じようにFPGA２６にインクリメントされている構成においては、データ伝送のためにギガビット・イーサネット PHYアダプタ２７が使用され、その際伝送は公知のRJ45インタフェースを介して単一のCAT5ケーブル２０cにより行われる。電気的絶縁は公知のやり方で磁気コンポーネント２８を介して行われる。この構成は一般のコンポーネントに基づいて極めてコスト的に有利に実現することができる。
【００４９】
若干のCT構成要素間を接続する場合、伝送のための本発明による迅速な接続より多く使用することが必要になる場合があり得る。このような場合には、データ伝送及び制御装置（２２）又はその一部は同様にFPGA（２６）へのインプリメントにより実現することができ、このFPGAは複数の送信器／受信器（２４/２５）を持った複数のSERDES形成ブロックを備え、このことは図８に示されている。その際送信器ないし受信器及び接続線の構成は、公知のやり方で、例えば先行の実施例において説明したと同じように行うことができる。その際適切なコンポーネントとしては、例えばAltera Stratix GX-Familie、24I/Oトランシーバを有するXilinx Virtex-II Pro又は８つのトランシーバを有するLattice ORCA 82G5が考慮の対象になる。ギガビット・イーサネット・ケーブルを介しての迅速な接続のためには、例えばBroadcomのBCM5402（デュアルポート）又はBCM5421（クァドポート）トランシーバを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】CT設備の回転部分における個々の構成要素間の主接続の一例の構成配置図である。
【図２】CT設備の回転部分内における主接続の一例の構成配置図である。
【図３】従来技術によるCT設備における異なる伝送線の一例の配置図である。
【図４】本発明によるCT設備の２つの部分システム間の伝送のための一例の配置図である。
【図５】本発明の伝送システムの第１の実施例の配置図である。
【図６】本発明の伝送システムの第２の実施例の配置図である。
【図７】本発明の伝送システムの第３の実施例の配置図である。
【図８】本発明の伝送システムの第４の実施例の配置図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  CT設備
２  ガントリー
３  ガントリーの回転部分
４  ガントリーの固定部分
５  測定装置
６  Ｘ線管ユニット
７  マスタコントローラ（回転）
８  マスタコントローラ（固定）
９  電圧給電部（回転）
１０  患者台
１１  電圧分割部を有するユニット
１２  画像再生システム
１３  マスタ部分システム
１４  スレーブ部分システム
１５  論理信号のための伝送線
１６  アナログ信号のための伝送線
１７  CAN接続
１８  給電線
１９  将来の信号のための補助敷設ケーブル
２０  伝送線
２０a  光ケーブル
２０b  ツインアックス又はコアックス・ケーブル
２０c  CAT5ケーブル
２１  給電線
２２  データ伝送及び制御装置
２３  SERDESコンポーネント
２４  送信器
２４a  光式送信器
２４b  電気式送信器
２５  受信器
２５a  光式受信器
２５b  電気式受信器
２６  FPGA
２７  ギガビット・イーサネットPHYアダプタ
２８  磁気コンポーネント
【図１】
2005160072.tif 000007
【図２】
2005160072.tif 000008
【図３】
2005160072.tif 000009
【図４】
2005160072.tif 000010
【図５】
2005160072.tif 000011
【図６】
2005160072.tif 000012
【図７】
2005160072.tif 000013
【図８】
2005160072.tif 000014