DE102005057929A1

DE102005057929A1 - Verfahren zur Steuerung des Betriebs von Übermittlungsvorrichtungen, Signalübermittlungseinrichtung sowie Kleidungsstück mit Antennenfunktion

Info

Publication number: DE102005057929A1
Application number: DE102005057929A
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Matsumoto; Eiichi Ito; Koji Tsuda
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2006-06-08
Also published as: US20060146739A1; US7541922B2

Abstract

Beschrieben ist ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs mehrerer Übermittlungsvorrichtungen, die auf einer Signalübertragungsplatine in zweidimensionaler räumlicher Verteilung angeordnet sind, wobei jede Übermittlungsvorrichtung ausgebildet ist, mit einer anderen Übermittlungsvorrichtung zu kommunizieren, indem sie unter Anwendung einer auf einer zweidimensionalen räumlichen Verteilung beruhenden Signalübertragungstechnik ein datentragendes Übertragungssignal an diese andere Übermittlungsvorrichtung sendet, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: DOLLAR A Prüfen, ob eine der Übermittlungsvorrichtungen, die in einem Normalmodus betrieben wird, eine vorbestimmte Bedingung erfüllt; und DOLLAR A Einstellen dieser Übermittlungsvorrichtung auf einen Energiesparmodus, in dem mindestens eine Funktion der Übermittlungsvorrichtung außer Kraft gesetzt ist, oder auf einen Ausschaltmodus, in dem die Versorgung der Übermittlungsvorrichtung mit elektrischer Energie unterbrochen ist, wenn die in dem Normalmodus betriebene Übermittlungsvorrichtung die vorbestimmte Bedingung erfüllt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs von in einer zweidimensionalen räumlichen Verteilung angeordneten Übermittlungsvorrichtungen, die in der Lage sind, unter Anwendung einer auf einer zweidimensionalen räumlichen Verteilung beruhenden Signalübertragungstechnik miteinander zu kommunizieren. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Signalübermittlungseinrichtung sowie ein Kleidungsstück mit Antennenfunktion, die dieses Verfahren zur Steuerung des Betriebs der Übermittlungsvorrichtungen, die mit der auf einer zweidimensionalen räumlichen Verteilung beruhenden Signalübertragungstechnik arbeiten, anwenden.

In der Japanischen Patentveröffentlichung 2003-188882 ist eine Signalübertragungstechnik mit zweidimensionaler räumlicher Verteilung beschrieben, bei der mittels mehrerer Kommunikations- oder Übermittlungsvorrichtungen, die als Übertragungsstellen dienen, ein Signal verdrahtungsfrei übertragen wird. Die vorstehende genannte Technik wird im Folgenden einfach als 2D-DST-Technik bezeichnet, während die entsprechenden Vorrichtungen als 2D-DST-Vorrichtungen bezeichnet werden. "2D-DST" steht hierbei für "two dimensional diffusive signal-transmission technology".

In der Japanischen Patentveröffentlichung 2003-188882 ist eine Signalübermittlungseinrichtung vorgeschlagen, die mehrere in einer zweidimensionalen Ebene verteilte 2D-DST-Vorrichtungen enthält. Jede dieser 2D-DST-Vorrichtungen kommuniziert innerhalb einer vorbestimmten Übermittlungsdistanz mit benachbarten 2D-DST-Vorrichtungen. Mittels einer solchen lokalen Übermittlung wird ein Signal nacheinander von einer 2D-DST-Vorrichtung zur anderen übertragen. So kann das Signal an die gewünschte 2D-DST-Vorrichtung übertragen werden. Dabei sind die 2D-DST-Vorrichtungen auf Grundlage ihrer vorbestimmten Betriebsführungsfunktionen in Hierarchien kategorisiert. In jeder dieser Hierarchien sind Übertragungskanaldaten so gesetzt, dass ein Signal effizient an ein Endziel übertragen werden kann.

Gemäß der Japanischen Patentveröffentlichung 2003-188882 trägt jedoch nur ein Teil aller 2D-DST-Vorrichtungen zur Signalübertragung bei. Trotzdem sind alle 2D-DST-Vorrichtungen stets eingeschaltet, wodurch die gesamte Einrichtung einen sehr hohen Verbrauch an elektrischer Energie aufweist.

Die Erfindung stellt in vorteilhafter Weise ein Verfahren zum Steuern des Betriebs von 2D-DST-Vorrichtungen bereit. Die 2D-DST-Vorrichtungen werden in einer Signalübermittlungseinrichtung verwendet, die mit der 2D-DST-Technik arbeitet. Durch das Verfahren kann der Verbrauch an elektrischer Energie, der in den 2D-DST-Vorrichtungen und/oder in der gesamten Signalübermittlungseinrichtung auftritt, verringert werden.

Ferner sieht die Erfindung ein Kleidungsstück vor, das dieses Verfahren anwendet.

Die Erfindung erreicht dies durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
1 den schematischen Aufbau eines Endoskopsystems nach der Erfindung;
2 den Aufbau eines Kapselendoskops nach der Erfindung;
3 eine 2D-DST-Platine, die an einer Jacke mit Antennenfunktion angebracht ist;
4 den grundlegenden Aufbau der 2D-DST-Platine im Querschnitt;
5 einen Übertragungskanal für ein Kanaleinstellsignal auf der 2D-DST-Platine;
6 einen Übertragungskanal, in dem ein Übertragungssignal von einer Empfangsvorrichtung an eine Steuereinheit übertragen wird;
7 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Einstellen des Übertragungskanals für das Übertragungssignal;
8 ein Flussdiagramm eines Prozesses, in dem eine auf der 2D-DST-Platine vorgesehene Vorrichtung auf einen Energiesparmodus eingestellt wird;
9 ein Flussdiagramm eines anderen Prozesses, in dem die auf der 2D-DST-Platine vorgesehene Vorrichtung auf den Energiesparmodus eingestellt wird;
10 den Aufbau einer 2D-DST-Platine einer Signalübermittlungseinrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel im Querschnitt;
11A und 11B die in dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehene Beziehung zwischen dem Energieverbrauchspegel der Vorrichtung und einem Triggersignal im Zeitbereich;
12 den Aufbau einer 2D-DST-Platine einer Signalübermittlungseinrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel im Querschnitt;
13 einen Schaltplan einer Stromversorgungsschaltung und einer Vorrichtung, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen und in 12 gezeigt sind;
14A, 14B und 14C die in den zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehene Beziehung zwischen dem Energieverbrauchspegel der Vorrichtung, einem Ausschaltsignal und einem Triggersignal im Zeitbereich;
15 den Aufbau einer 2D-DST-Platine einer Signalübermittlungseinrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel im Querschnitt;
16A, 16B und 16C die in dem dritten Ausführungsbeispiel vorgesehene Beziehung zwischen dem Energieverbrauchspegel einer Vorrichtung, dem Übertragungssignal und einem Triggersignal im Zeitbereich;
17 den Aufbau einer 2D-DST-Platine einer Signalübermittlungseinrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel im Querschnitt;
18 einen Schaltplan mit einer Stromversorgungsschaltung und einer Vorrichtung, die in dem vierten Ausführungsbeispiel vorgesehen und in 17 gezeigt sind;
19A, 19B, 19C und 19D die in dem vierten Ausführungsbeispiel vorgesehene Beziehung zwischen dem Energieverbrauchspegel einer Vorrichtung, einem Ausschaltsignal, einem Triggererfassungssignal und dem Übertragungskanal im Zeitbereich;
20 den Aufbau einer 2D-DST-Platine einer Signalübermittlungseinrichtung nach einem fünften Ausführungsbeispiel im Querschnitt;
21A und 21B die in dem fünften Ausführungsbeispiel vorgesehene Beziehung zwischen dem Energieverbrauchspegel einer Vorrichtung und der Spannung einer Stromversorgungsschicht im Zeitbereich;
22 den Aufbau einer 2D-DST-Platine einer Signalübermittlungseinrichtung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel im Querschnitt;
23 einen Schaltplan mit einer Stromversorgungsschaltung und einer Vorrichtung, die in dem sechsten Ausführungsbeispiel vorgesehen und in 22 gezeigt sind;
24A und 24B die in dem sechsten Ausführungsbeispiel vorgesehene Beziehung zwischen dem Energieverbrauchspegel der Vorrichtung und der Spannung einer Stromversorgungsschicht im Zeitbereich; und
25A und 25B den Zusammenhang zwischen dem Energieverbrauchspegel einer Vorrichtung und dem Übertragungssignal im Zeitbereich.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein Betriebsstreuerverfahren für eine Signalübermittlungseinrichtung sowie Signalübertragungs- oder Übermittlungsvorrichtungen (2D-DST-Vorrichtungen) nach den Ausführungsbeispielen der Erfindung sind auf ein Kleidungsstück anwendbar, das mit einer Antennenfunktion versehen ist und ein von einem Kapselendoskop ausgegebenes Bildsignal empfängt. Das Kleidungsstück mit Antennenfunktion enthält Schaltungen, mit denen Informationen über den physischen Zustand und/oder ein Bild einer Körperkavität eines das Kleidungsstück tragenden Patienten erfasst werden, ohne dass hierzu ein verdrahtetes Kabel oder ein Leitungsmuster in Form einer Kupferfolie erforderlich sind. Das Kleidungsstück weist ausgezeichnete Flexibilität und Haltbarkeit auf. Es ist außerdem leichtgewichtig und unterliegt hinsichtlich seines Entwurfs keinen besonderen Beschränkungen. In dem Kleidungsstück sind die Antennen in hoher räumlicher Dichte enthalten. Das Kleidungsstück kann so ein Bildsignal mit einem hohen Signal-Rausch-Verhältnis (S/N-Verhältnis) erfassen. Unter Bezugnahme auf die Figuren werden im Folgenden Aufbau und Funktionsweise von Endoskopsystemen beschrieben, die ein solches Kleidungsstück mit Antennenfunktion enthalten.
1 zeigt den schematischen Aufbau eines Endoskopsystems 10 nach der Erfindung. Mit dem in 1 gezeigten Endoskopsystem 10 können Informationen über den physischen Zustand und/oder ein Bild einer Körperkavität eines Patienten 1 erfasst werden, um so eine Diagnose an dem Patienten 1 vorzunehmen. Das Endoskopsystem 10 enthält ein Kapselendoskop 100, eine mit einer Antennenfunktion versehene Jacke 200 (Signalübermittlungseinrichtung), sowie einen Personalcomputer, kurz PC, 300 mit einem Monitor. Das Kapselendoskop 100 bildet eine Untersuchungsvorrichtung, die in eine Körperkavität des Patienten 1 eingebracht wird. Die Jacke 200, die von dem Patienten 1 getragen wird, weist eine Funktion auf, um Bildinformation, die von dem Kapselendoskop 100 ausgegeben wird, zu empfangen. Der mit dem Monitor ausgestattete PC 300 ist ausgebildet, die von der mit der Antennenfunktion versehenen Jacke 200 erfasste Bildinformation auf dem Monitor darzustellen.
Die Jacke 200 ist so geformt, dass sie einen Teil des Körpers des Patienten 1 bedeckt. Sie enthält mehrere Vorrichtungen 230. Diese Vorrichtungen 230 bilden 2D-DST-Vorrichtungen, die unterschiedliche Funktionen aufweisen, z.B. das von dem Kapselendoskop 100 ausgegebene Bildsignal erfassen, elektromagnetische Wellen aussenden, um das Kapselendoskop 100 mit elektrischer Energie zu speisen oder diesem ein Steuersignal zuzuführen, und die Information über den physischen Zustand des Patienten 1 zu erfassen. Eine solche 2D-DST-Vorrichtung wird im Folgenden einfach als Vorrichtung bezeichnet. In dem vorgestellten Beispiel hat jede der Vorrichtungen 230 die Funktion, das von dem Kapselendoskop 100 ausgegebene Bildsignal zu empfangen, und die Funktion, eine elektromagnetische Welle auszusenden, um das Kapselendoskop 100 mit elektrischer Energie zu speisen und/oder diesem ein Steuersignal zuzuführen. Die Jacke 200 enthält ferner eine Steuereinheit 220, die an der Jacke 200 so angebracht ist, dass sie um die Taille des Patienten 1 herum angeordnet ist, wenn dieser die Jacke 200 trägt. Die Steuereinheit 220 steuert alle Schaltungen.
2 zeigt den Aufbau des Kapselendoskops 100. Das Kapselendoskop 100 ist sehr klein gebaut, so dass es leicht in den langgestreckten, mäanderförmig gewundenen Darm des Patienten 1 eintreten und ein Bild aus dem Darminneren aufnehmen kann. Das Kapselendoskop 100 hat einen Stromversorgungsteil 102, der die einzelnen Komponenten des Kapselendoskops 100 mit elektrischer Energie versorgt, einen Steuerteil 104, der den Gesamtbetrieb des Kapselendoskops 100 steuert, einen Speicher 106, der verschiedene Daten speichert, zwei Beleuchtungsteile 108, die die Körperkavität beleuchten, eine Objektivoptik 110 zum Betrachten der Körperkavität, einen Festkörper-Bildsensor 112, der ein Bild der Körperkavität aufnimmt, einen Übertragungsteil 114, der eine Funkwelle an externe Vorrichtungen sendet, einen Empfangsteil 115, der eine Funkwelle von externen Vorrichtungen empfängt, sowie einen Antennenteil 116, der eine Funkwelle an die externen Vorrichtungen sendet und von diesen empfängt.
Wird das Kapselendoskop 100 mit eingeschaltetem Stromversorgungsteil 102 in die Körperkavität des Patienten 1 eingebracht, so wird die Körperkavität von den Beleuchtungsteilen 108 beleuchtet. Das an einer Fläche, z.B. der Wand der Körperkavität, reflektierte Beleuchtungslicht fällt auf die Objektivoptik 110 und wird von einer Lichtempfangsfläche des Festkörper-Bildsensors 112 empfangen, die auf der Bildseite der Objektivoptik 110 in einer Schärfen- oder Bildebene angeordnet ist. Der Festkörper-Bildsensor 112 wandelt das empfangene Licht auf fotoelektrischem Wege in ein Bildsignal. Der Steuerteil 104 steuert den Übertragungsteil 114 so an, dass das erzeugte Bildsignal mit einer vorbestimmten Frequenz moduliert und einem Signal überlagert wird. Dieses Signal wird dann über den Antennenteil 116 an eine externe Vorrichtung übertragen. Das übertragene Bildsignal wird von der mit der Antennenfunktion versehenen Jacke 200 empfangen. Der Empfangsteil 115 ist ausgebildet, von einer externen Vorrichtungen eine Funkwelle zu empfangen. Der Steuerteil 104 steuert das Ein- und Ausschalten der Beleuchtungsteile 108 sowie den Antrieb des Kapselendoskops 100.
Im Folgenden werden Aufbau und Funktionsweise einer 2D-DST-Schaltung beschrieben, die in der Jacke 200 enthalten ist.
3 zeigt schematisch eine 2D-DST-Platine 20, die an der Jacke 200 angebracht ist. Die 2D-DST-Platine 20 weist die Vorrichtungen 230 sowie die Steuereinheit 220 auf. Die Vorrichtung 230 ist so ausgebildet, dass sie ein Bildsignal von dem Kapselendoskop 100 empfängt und das empfangene Signal an ein vorbestimmtes Ziel, in diesem Beispiel die Steuereinheit 220, überträgt. Die Steuereinheit 220 steuert den Gesamtbetrieb der 2D-DST-Platine 20. Zur Vereinfachung sind in 3 diejenigen Vorrichtungen der 2D-DST-Platine 20, die zur Signalübertragung beitragen, als weiße Quadrate dargestellt. Diese Vorrichtun gen werden im Folgenden als "Übertragungsvorrichtungen 24" bezeichnet. Die anderen Vorrichtungen, die nicht zur Signalübertragung beitragen, sind als schraffierte Quadrate dargestellt. Sie werden im Folgenden als "Nichtübertragungsvorrichtungen 26" bezeichnet. Ferner wird mindestens eine der Vorrichtungen, die von dem Kapselendoskop 100 tatsächlich ein Bildsignal empfängt, im Folgenden als "Empfangsvorrichtung 22" bezeichnet.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird eine einzige Vorrichtung, in diesem Fall die Empfangsvorrichtung 22, als Vorrichtung ausgewählt, die ein Bildsignal von dem Kapselendoskop 100 empfangen soll. Ist die Empfangsvorrichtung 22 ausgewählt, so bestimmt die Steuereinheit 220 Übertragungsvorrichtungen 24 zum Übertragen eines zu empfangenden Signals an die Steuereinheit 220 sowie einen Übertragungskanal 28. Auf Grundlage dieser Bestimmung wird das von der Empfangsvorrichtung 22 empfangene Signal nach einem vorbestimmten Algorithmus über die Übertragungsvorrichtungen 24 an die Steuereinheit 220 übertragen. Dabei tragen die Nichtübertragungsvorrichtungen 26 nicht zur Signalübertragung bei, obgleich ihre Stromversorgung eingeschaltet ist. Die zu diesem Zeitpunkt vorliegende Betriebsart der Übertragungsvorrichtungen 24 und der Nichtübertragungsvorrichtungen 26 wird im Folgenden der Einfachheit halber als "Normalmodus" bezeichnet. In diesem Normalmodus wird jede der Vorrichtungen 230 ausreichend mit elektrischer Energie versorgt. Demnach kann auch jede der Vorrichtungen 230 in dem Normalmodus ihre sämtliche Funktionen ausführen. Die Erfindung sieht nun beispielsweise vor, die für die gesamte Signalübermittlungseinrichtung benötigte elektrischer Energie dadurch zu reduzieren, dass der Energieverbrauch dieser Vorrichtungen 230 verringert wird.
4 zeigt den grundlegenden Aufbau der 2D-DST-Platine 20 im Querschnitt. Die 2D-DST-Platine 20 ist unter Anwendung des in der Japanischen Patentveröffentlichung 2003-188882 beschriebenen Prinzips der Übermittlungseinrichtung konfiguriert. Sämtliche im Folgenden beschriebenen 2D-DST-Platinen, die in den einzelnen Übermittlungseinrichtungen vorgesehen sind, sind entsprechend diesem Prinzip konfiguriert.
Die in 4 gezeigte 2D-DST-Platine 20 umfasst die Vorrichtungen 230, eine Stromversorgungsschicht 31, die die Vorrichtungen 230 mit elektrischer Energie versorgt, eine Erdungsschicht 32 zum Erden der Vorrichtungen 230, eine Signalschicht 34, durch die ein Signal von einer Vorrichtung 230 auf die andere übertragen wird, sowie Isolierschichten 36, die die Signalschicht 34, die Stromversorgungsschicht 31 und die Erdungsschicht 32 elektrisch voneinander isolieren. Jede der Vorrichtungen 230 umfasst einen Übermittlungsteil 38, der mit benachbarten Übermittlungsteilen durch Senden und Empfangen ein Signal austauscht, sowie einen Verarbeitungsteil 40, der verschiedene Prozesse ausführt, wie z.B. einen Prozess zum Erzeugen eines Übertragungssignals, das zwischen den Vorrichtungen 230 übertragen wird, wie weiter unten beschrieben wird. Der Verarbeitungsteil 40 umfasst ferner einen Antennenteil 41, der ausgebildet ist, ein von dem Kapselendoskop 100 ausgegebenes Bildsignal zu empfangen.
Die Erfindung sieht zwei Betriebsarten oder Modi zur Verringerung des Verbrauchs an elektrischer Energie durch die Vorrichtungen 230 vor. Eine dieser Betriebsarten ist ein sogenannter "Energiesparmodus" (Ruhemodus), in dem der Energieverbrauch der Vorrichtungen 230 dadurch reduziert wird, dass mittels einer internen Softwareverarbeitung die Funktionen der Vorrichtungen 230 mit Ausnahme der absolut notwendigen Funktionen ausgeschaltet werden. Die andere Betriebsart ist ein sogenannter "Ausschaltmodus" (Stromlosmodus), in dem die elektrische Stromversorgung der Vorrichtungen 230 durch Trennen der elektrischen Verbindung zwischen den Vorrichtungen 230 und der Stromversorgungsschicht 31 abgeschaltet ist. In dem Ausschaltmodus werden nur beschränkte Funktionen wie notwendige Funktionen des Kommunikationsteils 38 und anderer Teile mittels einer Batterie, die in jeder der Vorrichtungen 230 vorgesehen ist, aufrecht erhalten. Die vorstehend genannten Betriebsarten werden später im Einzelnen beschrieben. Jede der Vorrichtungen 230 ist so konfiguriert, dass sie durch eine externe Unterbrechung, auch als "Interrupt" bezeichnet, aus diesen Betriebsarten zurück in den Normalmodus gelangt. Die in 4 gezeigte Konfigu ration der 2D-DST-Platine 20 stellt nur ein Beispiel dar. Es sind verschiedene Abwandlungen möglich.
Im Folgenden wird ein Prozess beschrieben, in dem ein Übertragungskanal für ein zu übertragendes Signal in der 2D-DST-Platine 20 eingestellt wird.
Wie in 5 gezeigt, sind die Vorrichtungen 230 auf der 2D-DST-Platine 20 in einer Matrix angeordnet. Jede der Vorrichtungen 230 ist mit ihrem eigenen ID-Code (ID-Kennung) versehen, um identifizierbar zu sein. Dabei liegen die ID-Codes in einer Folge ausgehend von A11 bis A45 entsprechend den Reihen- und Spaltenpositionen der Vorrichtungen 230 vor. Der jeweilige ID-Code wird von der Steuereinheit 220 verwaltet.
Empfängt beispielsweise die Empfangsvorrichtung 22 von dem Kapselendoskop 100 ein Bildsignal, so wird diese Empfangsvorrichtung 22 als erste Vorrichtung A22 gesetzt, die ein Übertragungssignal überträgt, d.h. die Quelle des Übertragungskanals bildet. Die Steuereinheit 220 empfängt die Information, dass die Vorrichtung A22 die Empfangsvorrichtung 22 bildet, und bestimmt dann den Übertragungskanal 28 sowie die Übertragungsvorrichtungen 24 auf Grundlage dieser Information. Dabei wird der Übertragungskanal 28 im Allgemeinen so bestimmt, dass die Übertragungsdistanz so kurz wie möglich oder die Zahl an Übertragungsstellen, d.h. die Zahl an Übertragungsvorrichtungen 24, minimal wird. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass auch andere Verfahren zur Bestimmung des Übertragungskanals angewandt werden können.
In 6 ist der für das Übertragungssignal vorgesehene Übertragungskanal ausgehend von der Empfangsvorrichtung 22 bis zur Steuereinheit 220 gezeigt. Die Vorrichtung A22 wird als erste Vorrichtung gesetzt, die das Übertragungssignal sendet, und anschließend werden die Vorrichtungen A33, A34 und A35 auf dem Übertragungskanal 28 als Übertragungsvorrichtungen 24 gesetzt. Das Übertragungssignal wird längs des Übertragungskanals 28 von der Vorrichtung A22 an die Steuereinheit 220 gesendet. Dabei enthält das Übertragungssignal ein Datum, dessen Konfiguration durch "(Befehl) + (A33) + (A34) + (A35)" gegeben ist. Dabei enthält der Befehl beispielsweise die Information, dass das empfangene Signal an die Steuereinheit 220 übertragen wird. Die dem Befehl angefügten ID-Codes repräsentieren beispielsweise die ID-Codes der Übertragungsvorrichtungen 24. Zusätzlich zu dem oben genannten Befehl können auch verschiedene andere Arten von Befehlen vorgesehen sein, die verschiedenartigen Zwecken entsprechen.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm ein Prozess zum Einstellen des Übertragungskanals 28 beschrieben.
7 ist ein Flussdiagramm, das den Prozess zum Einstellen des Übertragungskanals 28 zeigt. Zunächst wird die erste Vorrichtung bestimmt (in diesem Fall die Vorrichtung A22), die das Übertragungssignal sendet (S1). Anschließend wählt die Steuereinheit 220 den Übertragungskanal 28 sowie die Übertragungsvorrichtungen 24 aus und bestätigt die ID-Codes der Übertragungsvorrichtungen 24 (S2). In diesem Fall werden die ID-Codes der Übertragungsvorrichtungen 24 als A33, A34 und A35 identifiziert.
Im nächsten Schritt müssen die Vorrichtungen A33, A34 und A35 in die Lage versetzt werden, zu erkennen, dass sie als Übertragungsvorrichtungen 24 definiert worden sind. Um den Vorrichtungen A33, A34 und A35 ein solches Erkennen zu ermöglichen, wird ein Kanaleinstellsignal von der Steuereinheit 220 an die Vorrichtungen A33, A34 und A35 übertragen. Die Steuereinheit 220 fügt dem Kanaleinstellsignal die ID-Codes der ersten Vorrichtung (d.h. der Vorrichtung A22), die das Übertragungssignal sendet, und der Übertragungsvorrichtungen 24 (d.h. der Vorrichtungen A33, A34 und A35) hinzu (S3). Dabei beinhaltet das Kanaleinstellsignal ein Datum der Konfiguration "(Befehl) + (A22) + (A33) + (A34) + (A35)". Der genannte Befehl beinhaltet beispielsweise eine Anweisung, der die entsprechenden Vorrichtungen erkennen lässt, dass sie als Übertragungsvorrichtungen 24 ausgewählt worden sind. Die dem Befehl hinzugefügten ID-Codes repräsentieren die ID-Codes der ausgewählten Vorrichtungen. Befindet sich in diesem Beispiel ein dem Befehl hinzuzufügender ID-Code in der oben angegebenen Datenkonfiguration weiter hinten, so repräsentiert der hinzugefügte ID-Code den ID-Code einer Vorrichtung, die der Steuereinheit entsprechend näher ist. Die Steuereinheit überträgt dann das Kanaleinstellsignal (S4). Dabei wird das Kanaleinstellsignal unter Anwendung der 2D-DST-Technik auf der 2D-DST-Platine 20 übertragen. Nach Schritt S4 beendet die Steuereinheit 220 die Reihe der in diesem Flussdiagramm gezeigten Prozesse.
Jede der Vorrichtungen, die das Kanaleinstellsignal von der Steuereinheit 220 empfangen haben, prüft, ob ihr eigener ID-Code in dem Kanaleinstellsignal enthalten ist oder nicht. Die Erfindung sieht vor, dass die der Steuereinheit 220 benachbarten Vorrichtungen einschließlich der Vorrichtung A35 diesen Prüfprozess ausführen. Diejenigen Vorrichtungen, die festgestellt haben, dass ihre eigenen ID-Codes nicht in dem Kanaleinstellsignal enthalten sind, führen keinen Folgeprozess aus. Dagegen stellt die Vorrichtung A35 fest, dass ihr eigener ID-Code in dem Kanaleinstellsignal enthalten ist, und identifiziert sich so selbst als eine in dem Übertragungskanal 28 angeordnete Vorrichtung. Anschließend sendet die Vorrichtung A35 das Kanaleinstellsignal an die ihr benachbarten Vorrichtungen. Jede der Vorrichtungen, die das Kanaleinstellsignal von der Vorrichtung A35 empfangen hat, prüft in vorstehend beschriebener Weise, ob ihr eigener ID-Code in dem Kanaleinstellsignal enthalten ist. Dabei führen die der Vorrichtung A35 benachbarten Vorrichtungen einschließlich der Vorrichtung A34 den Prüfprozess aus. Diejenigen Vorrichtungen, die nicht festgestellt haben, dass ihre eigenen ID-Codes in dem Kanaleinstellsignal enthalten sind, führen dann keinen nachfolgenden Prozess aus. Dagegen stellt die Vorrichtung A34 fest, dass ihr eigener ID-Code in dem Kanaleinstellsignal enthalten ist und identifiziert auf diese Weise sich selbst als eine in dem Übertragungskanal 28 liegende Vorrichtung. Anschließend sendet die Vorrichtung A34 das Kanaleinstellsignal an die ihr benachbarten Vorrichtungen.
Jede der Vorrichtungen, die das Kanaleinstellsignal von der Vorrichtung A34 empfangen haben, prüfen in oben beschriebener Weise, ob ihr eigener ID-Code in dem Kanaleinstellsignal enthalten ist. Dabei führen die der Vorrichtung A34 benachbarten Vorrichtungen einschließlich der Vorrichtung A33 den Prüfprozess aus. Diejenigen Vorrichtungen, die nicht festgestellt haben, dass ihre eigenen ID-Codes in dem Kanaleinstellsignal enthalten sind, führen anschließend keinen Folgeprozess aus. Dagegen stellt die Vorrichtung A33 fest, dass ihr eigener ID-Code in dem Kanaleinstellsignal enthalten ist, und identifiziert sich selbst auf diese Weise als eine in dem Übertragungskanal 28 liegende Vorrichtung. Anschließend sendet die Vorrichtung A33 das Kanaleinstellsignal an die ihr benachbarten Vorrichtungen.
Jede der Vorrichtungen, die das Kanaleinstellsignal von der Vorrichtung A33 empfangen haben, prüfen in vorstehend beschriebener Weise, ob ihr eigener ID-Code in dem Kanaleinstellsignal enthalten ist. Dabei führen die der Vorrichtung A33 benachbarten Vorrichtungen einschließlich der Vorrichtung A22 den Prüfprozess aus. Diejenigen Vorrichtungen, die nicht festgestellt haben, dass ihre eigenen ID-Codes in dem Kanaleinstellsignal enthalten sind, führen anschließend keinen Folgeprozess aus. Dagegen stellt die Vorrichtung A22 fest, dass ihr eigener ID-Code in dem Kanaleinstellsignal enthalten ist, und identifiziert sich selbst auf diese Weise als eine in dem Übertragungskanal 28 liegende Vorrichtung. Auf diese Weise ist der Übertragungskanal festgelegt, so dass mit der Signalübertragung unter Anwendung der 2D-DST-Technik begonnen wird. Der oben beschriebene Übertragungskanal des Kanaleinstellsignals ist in 5 gezeigt.
Im Folgenden werden Prozesse beschrieben, in denen die auf der 2D-DST-Platine vorhandenen Vorrichtungen auf den Energiesparmodus (Ruhemodus) oder den Ausschaltmodus (Stromlosmodus) eingestellt werden. Im Betrieb der mit der Antennenfunktion versehenen Jacke 200 werden die Vorrichtungen stets im Normalmodus betrieben, wenn sie gerade nicht in dem Energiesparmodus oder dem Ausschaltmodus betrieben werden. Ein solcher Übergang zwischen dem Normalmodus und dem Energiesparmodus oder dem Ausschaltmodus kann durch Anwendung der weiter unten beschriebenen 2D-DST-Platinen der Signalübermitt lungseinrichtungen zusätzlich zu der in 4 gezeigten 2D-DST-Platine 20 erfolgen.
Hat die jeweilige, auf der 2D-DST-Platine 20 angeordnete Vorrichtung länger als eine vorbestimmte Zeit kein Übertragungssignal mit ihrem eigenen ID-Code empfangen, so wird sie über eine interne Softwareverarbeitung in den Energiesparmodus versetzt, oder sie wird in den Ausschaltmodus versetzt, in dem die Energieversorgung der Vorrichtung abgeschaltet ist.
Im Folgenden wird ein Prozess beschrieben, in dem die auf der 2D-DST-Platine 20 vorhandene Vorrichtung in den Energiesparmodus versetzt wird. 8 ist ein Flussdiagramm, das den Prozess zeigt, in dem die auf der 2D-DST-Platine vorhandene Vorrichtung auf den Energiesparmodus eingestellt wird. Der in 8 gezeigte Prozess wird von jeder der auf der 2D-DST-Platine angeordneten Vorrichtungen ausgeführt.
Sind die Empfangsvorrichtung 22 und der Übertragungskanal 28 festgelegt, so beginnt die Empfangsvorrichtung 22, ein Bildsignal von dem Kapselendoskop 100 zu empfangen, und es wird ein in jeder Vorrichtung vorhandener Zeitgeber zurückgesetzt (S21). Anschließend prüft jede Vorrichtung, ob sie ein Übertragungssignal empfangen hat (S22). Stellt die jeweilige Vorrichtung fest, dass sie das Übertragungssignal nicht empfangen hat (S22: NEIN), so beginnt der Zeitgeber, die abgelaufene Zeit zu messen (S24). Stellt dagegen die Vorrichtung fest, dass sie das Übertragungssignal empfangen hat (S22: JA), so prüft sie, ob das Übertragungssignal ihren eigenen ID-Code enthält (S23). Dabei ist der in dem Übertragungssignal enthaltene Befehl einer von mehreren Befehlen mit Ausnahme des weiter unten erläuterten Ruhebefehls und betrifft die Übertragung des Übertragungssignals.
Stellt die Vorrichtung in Schritt S23 fest, dass das Übertragungssignal ihren eigenen ID-Code enthält, so führt sie die Verarbeitung des Übertragungssignals wie in dem Befehl beschrieben aus (S25). Nach dieser Verarbeitung kehrt der Steuerablauf zu Schritt S21 zurück. Stellt die Vorrichtung fest, dass das Übertragungssignal nicht ihren eigenen ID-Code enthält (S23: NEIN), so beginnt der Zeitgeber, die abgelaufene Zeit zu messen (S24).
Nach Schritt S24 prüft die Vorrichtung, ob die von dem Zeitgeber gemessene Zeit länger als eine vorbestimmte Zeit T ist (S26). Stellt die Vorrichtung fest, dass die abgelaufene Zeit länger als die vorbestimmte Zeit T ist (S26: JA), so erkennt sie, dass sie länger als die vorbestimmte Zeit T nicht als Empfangsvorrichtung 22 oder als eine der Übertragungsvorrichtungen gedient hat. Demnach identifiziert sich die Vorrichtung selbst als eine Vorrichtung, die nicht mit der Übertragung des Übertragungssignals befasst ist, so dass die Vorrichtung in den Energiesparmodus versetzt wird (S27), worauf der Prozess beendet wird. Stellt die Vorrichtung fest, dass die abgelaufene Zeit nicht länger als die vorbestimmte Zeit T ist (S26: NEIN), so geht der Prozess zu Schritt S27 zurück, so dass die oben beschriebenen Schritte ab S22 bis S26 nochmal ausgeführt werden. Hat die Vorrichtung länger als die vorbestimmte Zeit T nicht das den eigenen ID-Code enthaltende Übertragungssignal empfangen, so wird sie in den Energiesparmodus versetzt.
Unter Bezugnahme auf das in 8 gezeigte Flussdiagramm wurde vorstehend der Fall beschrieben, dass der Energiesparmodus eingestellt wird. Der oben beschriebene Prozess kann auch auf den Ausschaltmodus angewandt werden. Außerdem kann der Prozess auch so abgewandelt werden, dass die Vorrichtung in Abhängigkeit davon, ob sie das Übertragungssignal empfangen hat, und unabhängig davon, ob ihr eigener ID-Code in dem Übertragungssignal enthalten ist, in den Energiesparmodus versetzt wird.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm nach 9 ein anderer Prozess beschrieben, in dem die Vorrichtung auf der 2D-DST-Platine auf den Energiesparmodus eingestellt wird. Empfängt die Vorrichtung in diesem Prozess ein Übertragungssignal, das einen Ruhebefehl sowie den eigenen ID-Code der Vorrichtung enthält, so wird die Vorrichtung über eine interne Softwareverarbeitung in den Energiesparmodus versetzt.
9 zeigt das Flussdiagramm mit dem Prozess, in dem die Vorrichtung auf der 2D-DST-Platine in den Energiesparmodus versetzt wird. Sind die Empfangsvorrichtung 22 und der Übertragungskanal festgelegt, so beginnt die Empfangsvorrichtung 22, ein Bildsignal von dem Kapselendoskop 100 zu empfangen. Jede der Vorrichtungen prüft, ob sie ein Übertragungssignal empfangen hat (S30). Hat sie das Übertragungssignal nicht empfangen (S30: NEIN), so wird dieser Prüfprozess nach einer vorbestimmten Zeit nochmals ausgeführt. Stellt dagegen die Vorrichtung fest, dass sie das Übertragungssignal empfangen hat (S30: JA), so prüft sie, ob das Übertragungssignal ihren eigenen ID-Code enthält (S31).
Stellt die Vorrichtung fest, dass das Übertragungssignal nicht ihren eigenen ID-Code enthält (S31: NEIN), so kehrt der Prozess zu Schritt S30 zurück. Stellt dagegen die Vorrichtung fest, dass das Übertragungssignal ihren eigenen ID-Code enthält (S31: JA), so prüft sie, ob ein in dem Übertragungssignal enthaltener Befehl zwei auf den Ruhebefehl bezogene Anforderungen erfüllt (S32). Eine dieser Anforderungen besteht darin, dass der Befehl der Ruhebefehl ist, durch den die Vorrichtung in den Energiesparmodus gebracht wird. Die andere Anforderung besteht darin, dass der Befehl darüber informiert, dass der ID-Code, der als dem ID-Code der Vorrichtung entsprechend identifiziert worden ist, die in den Energiesparmodus zu versetzende Vorrichtung bestimmt. Erfüllt der Befehl die vorstehend genannten Anforderungen nicht (S32: NEIN), so wird ein auf das Verarbeitungssignal bezogener Prozess, der in dem Befehl beschrieben ist, ausgeführt. Erfüllt dagegen der Befehl die beiden Anforderungen (S32: JA), so wird die Vorrichtung in den Energiesparmodus versetzt (S34), worauf der Prozess beendet wird. Vorstehend wurde der Prozess beschrieben, in dem die Vorrichtung in den Energiesparmodus versetzt wird. Dieser Prozess ist auch auf den Ausschaltmodus anwendbar.
Vorstehend wurden die Prozesse beschrieben, in denen die Vorrichtung in den Energiesparmodus versetzt wird. Im Folgenden werden Prozesse beschrieben, in denen eine in dem Energiesparmodus oder dem Ausschaltmodus betriebene Vorrichtung wieder auf den Normalmodus eingestellt wird.
Im Folgenden wird eine Signalübermittlungseinrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist in einer 2D-DST-Platine eine Trigger- oder Auslöseschicht vorgesehen. In der folgenden Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels wird eine in dem Energiesparmodus betriebene Vorrichtung wieder in den Normalmodus gebracht.
10 zeigt eine 2D-DST-Platine 320 einer Signalübermittlungseinrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel im Querschnitt. Die 2D-DST-Platine 320 umfasst Vorrichtungen 330, eine Stromversorgungsschicht 331, die die Vorrichtungen 330 mit elektrischer Energie speist, eine Erdungsschicht 332 zum Erden der Vorrichtungen 330, eine Trigger- oder Auslöseschicht 342, eine Signalschicht 334, durch die das Übertragungssignal von einer Vorrichtung 330 zur anderen übertragen wird, und eine Isolierschicht 336, die die leitenden Schichten, nämlich die Stromversorgungsschicht 331, die Erdungsschicht 332, die Signalschicht 334 und die Triggerschicht 342, elektrisch voneinander isoliert. Jede der Vorrichtungen 330 hat einen Kommunikationsteil 338, der durch Senden und Empfangen das Übertragungssignal mit den ihr benachbarten Vorrichtungen austauscht, und einen Verarbeitungsteil 340, der einen nicht gezeigten Antennenteil umfasst, der ein von dem Kapselendoskop 100 ausgegebenes Bildsignal empfängt. Der Verarbeitungsteil 340 führt zudem verschiedene Prozesse, wie z.B. einen Prozess zum Erzeugen des Übertragungssignals, aus. Die Triggerschicht 342 ist mit einem Triggeranschluss 346 verbunden, der an jeder Vorrichtung 330 vorgesehen ist. Ein Trigger- oder Auslösesignal 344, das die jeweilige Vorrichtung 330 im Energiesparmodus anweist, in den Normalmodus zurückzukehren, wird durch die Triggerschicht 342 übertragen. Wird das durch die Triggerschicht 342 übertragene Triggersignal dem Triggeranschluss 346 zugeführt, so wird die Vorrichtung 330 aus dem Energiesparmodus in den Normalmodus zurückgesetzt.
An dieser Stelle sei angenommen, dass die Vorrichtung im Energiesparmodus betrieben wird, d.h. dass die Funktionen mit Ausnahme der absolut notwendigen Funktionen ausgeschaltet sind. Wird in diesem Zustand das Triggersignal 344 durch die Triggerschicht 342 der Vorrichtung 330 von der Steuereinheit 220 zugeführt, so wird die Vorrichtung 330 aus dem Energiesparmodus in den Normalmodus zurückgesetzt. Die 11A und 11B zeigen den zeitlichen Zusammenhang zwischen dem Energieverbrauchspegel der Vorrichtung 330 und dem Triggersignal 344.
11A zeigt die zeitliche Änderung des Energieverbrauchspegels der Vorrichtung 330. Dabei bezeichnet in 11A die vertikale Achse den Energieverbrauchspegel und die horizontale Achse die Zeit. 11B zeigt den zeitlichen Verlauf, d.h. das Timing, mit dem das Triggersignal 344 erzeugt wird. In dem dargestellten Beispiel wird die Vorrichtung 330 in dem Normalmodus mit einem Energieverbrauchspegel P2 betrieben. Dann wird die Vorrichtung 330 zum Zeitpunkt t1 in den Energiesparmodus versetzt, nachdem sie eine vorbestimmte Zeit betrieben worden ist, ohne ihren eigenen ID-Code in dem Übertragungssignal zu finden Die Vorrichtung 330 wird dabei mit einem Energieverbrauchspegel P1 betrieben. Dann empfängt die Vorrichtung 330 zum Zeitpunkt t2 das Triggersignal 344, um aus dem Energiesparmodus in den Normalmodus zurückzukehren. In dem Normalmodus nimmt der Energieverbrauchspegel wieder den Wert P2 an.
Im Folgenden wird eine Signalübermittlungseinrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem zweiten Ausführungsbeispiel weist eine 2D-DST-Platine eine Triggerschicht sowie Stromversorgungsschaltungen auf. Dabei werden die einzelnen Vorrichtungen aus dem Ausschaltmodus auf den Normalmodus zurückgesetzt.
12 zeigt den Aufbau einer 2D-DST-Patine 420 einer Signalübermittlungseinrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel im Querschnitt. Die 2D-DST-Platine 420 umfasst Vorrichtungen 430, Stromversorgungsschaltungen 448, durch die ausgewählt werden kann, ob die Vorrichtungen 430 mit elektrischer Energie versorgt werden oder ob die Energieversorgung abgeschaltet wird, eine Stromversorgungsschicht 431, die die Vorrichtungen 430 und die Stromversorgungsschaltungen 448 mit elektrischer Energie versorgt, eine Erdungsschicht 432 zum Erden der Vorrichtungen 430, eine Triggerschicht 442, eine Signalschicht 434, durch die das Übertragungssignal von einer Vorrichtung 430 auf die andere übertragen wird, sowie Isolierschichten 436, die die leitenden Schichten, nämlich die Stromversorgungsschicht 431, die Erdungsschicht 432, die Signalschicht 434 und die Triggerschicht 442, elektrisch voneinander isolieren. Jede der Vorrichtungen 430 hat einen Übermittlungsteil 438, der durch Senden und Empfangen das Übertragungssignal mit den ihr benachbarten Vorrichtungen 430 austauscht, sowie einen Verarbeitungsteil 440, der einen nicht gezeigten Antennenteil aufweist, der ausgebildet ist, ein von dem Kapselendoskop 100 ausgegebenes Bildsignal zu empfangen. Der Verarbeitungsteil 440 führt zudem in der jeweiligen Vorrichtung 430 verschiedenartige Prozesse aus. Die Triggerschicht 442 ist mit der Stromversorgungsschaltung 448 verbunden. Ein Triggersignal, das die jeweilige Vorrichtung 430 anweist, aus dem Ausschaltmodus in den Normalmodus zurückzukehren, wird durch die Triggerschicht 442 übertragen. Empfängt die Stromversorgungsschaltung 448 das durch die Triggerschicht 442 übertragene Triggersignal 444, so wird die Vorrichtung 430 aus dem Ausschaltmodus in den Normalmodus zurückgesetzt. Wird die Vorrichtung 430 aus dem Normalmodus in den Ausschaltmodus gebracht, so gibt die Vorrichtung 430 ein Ausschaltsignal 450 an die Stromversorgungsschaltung 448 aus, um diesen Betriebsartübergang vorzunehmen.
13 zeigt einen Schaltplan mit der Stromversorgungsschaltung 448 und die Vorrichtung 430 nach 12. Die Stromversorgungsschaltung 448 umfasst ein Kippglied oder Flipflop 452 und einen Transistor 454.
Das Flipflop 452 bildet ein Schaltmittel mit einem ersten Eingangsanschluss 462, einem zweiten Eingangsanschluss 464 und einem Ausgangsanschluss 466. Der erste Eingangsanschluss 462 bildet den Eingang für das Triggersignal 444. Der zweite Eingangsanschluss 464 bildet den Eingang für das von der Vorrichtung 430 ausgegebene Ausschaltsignal 450. Der Ausgangsanschluss 466 ist mit einem Transistor 454 verbunden und schaltet den Transistor 454 in Abhängigkeit des Triggersignals 444 oder des Ausschaltsignals 450, die dem Flipflop 452 zugeführt werden, ein und aus.
Das Flipflop 452 erfasst das Triggersignal 444, um mit dem Transistor 454 die Stromversorgungsschicht 431 und die Vorrichtung 430 elektrisch miteinander zu verbinden oder elektrisch voneinander zu trennen. Wird das Triggersignal 444 dem ersten Eingangsanschluss 462 des Flipflops 452 zugeführt, so wird der Ausgangsanschluss 466 mit der nicht gezeigten Stromversorgung verbunden, um mindestens eine vorbestimmte Spannung auszugeben. Wird dagegen dem zweiten Eingangsanschluss 464 das Aussignal 450 zugeführt, so wird die elektrische Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss 466 und der Stromversorgung unterbrochen. Dadurch wird die Versorgung des Ausgangsanschlusses 466 mit elektrischem Strom abgeschaltet oder zumindest auf einen Pegel reduziert, der kleiner als die vorstehend genannte vorbestimmte Spannung ist.
Der Transistor 454 bildet eine Schaltvorrichtung mit einem Basisanschluss 456, einem Kollektoranschluss 458 und einem Emitteranschluss 460. Der Basisanschluss 456 ist mit dem Ausgangsanschluss 466 verbunden. Der Kollektoranschluss 458 ist mit der Stromversorgungsschicht 431 verbunden. Der Emitteranschluss 460 ist mit der Vorrichtung 430 verbunden. Der Transistor 454 steuert, ob die Stromversorgungsschicht 431 und die Vorrichtung 430 elektrisch miteinander verbunden oder elektrisch voneinander getrennt sind. Wird die vorbestimmte Spannung oder eine höhere Spannung an den Basisanschluss 456 angelegt, so werden der Kollektoranschluss 458 und der Emitteranschluss 460 elektrisch miteinander verbunden.
Wird in der oben beschriebenen Konfiguration das Triggersignal 444 dem ersten Eingangsanschluss 462 zugeführt, während die Vorrichtung 430 im Ausschaltmodus betrieben wird, so legt das Flipflop 452 die vorbestimmte Spannung oder eine höhere Spannung an den Ausgangsanschluss 466 an. Da der Ausgangsan schluss 466 mit dem Basisanschluss 456 verbunden ist, liegt diese Spannung an dem Basisanschluss 456 an. Der Kollektoranschluss 458 wird so elektrisch mit dem Emitteranschluss 460 verbunden, so dass die Stromversorgungsschicht 431 die Vorrichtung 430 mit elektrischer Energie versorgt.
Wird das Ausschaltsignal 450 dem zweiten Eingangsanschluss 464 zugeführt, während die Vorrichtung 430 in dem Normalmodus betrieben wird, so legt das Flipflop 452 eine Spannung, die kleiner als die vorbestimmte Spannung ist, an den Ausgangsanschluss 466 an. So ist der Kollektoranschluss 458 elektrisch nicht mit dem Emitteranschluss 460 verbunden, wodurch wiederum die Stromversorgung der Vorrichtung 430 durch die Stromversorgungsschicht 431 abgeschaltet wird. Die 14A, 14B und 14C zeigen die zeitliche Beziehung zwischen dem Energieverbrauchspegel der Vorrichtung 430, dem Ausschaltsignal 450 und dem Triggersignal 444.
14A ist ein Graph, der die zeitliche Änderung des Energieverbrauchspegels der Vorrichtung 330 zeigt. Dabei bezeichnet in 14A die vertikale Achse den Energieverbrauchspegel und die horizontale Achse die Zeit. 14B zeigt die zeitliche Steuerung, nach der das Ausschaltsignal 450 erzeugt wird. 14C zeigt die zeitliche Steuerung, nach der das Triggersignal 444 erzeugt wird. In dem gezeigten Beispiel wird die Vorrichtung 430 in dem Normalmodus mit einem Energieverbrauchspegel P2 betrieben. Nachdem die Vorrichtung 430 eine vorbestimmte Zeit so betrieben worden ist, ohne den eigenen ID-Code in dem Übertragungssignal zu finden, wird sie zum Zeitpunkt t3, zu dem die Stromversorgungsschaltung 448 von der Vorrichtung 430 das Ausschaltsignal 450 empfängt, in den Ausschaltmodus versetzt. Dabei nimmt der Energieverbrauchspegel den Wert P0 an. Anschließend empfängt die Vorrichtung 430 zum Zeitpunkt t4 das Triggersignal 444, um aus dem Ausschaltmodus wieder in den Normalmodus zu gelangen, in dem der Energieverbrauchspegel wieder den Wert P2 annimmt.
Im Folgenden wird eine Signalübermittlungsvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben. In diesem dritten Ausführungsbeispiel wird ein Triggersignal durch eine Signalschicht übertragen. In diesem Fall werden die Vorrichtungen, die sich in dem Energiesparmodus befinden, in den Normalmodus zurückgesetzt.
15 zeigt den Aufbau einer 2D-DST-Platine 520 der Signalübermittlungseinrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel im Querschnitt. Die 2D-DST-Platine 520 umfasst Vorrichtungen 530, eine Stromversorgungsschicht 531, die die Vorrichtungen 530 mit elektrischer Energie versorgt, eine Erdungsschicht 532 zum Erden der Vorrichtungen 530, eine Signalschicht 534, durch die das Übertragungssignal und ein Triggersignal von einer Vorrichtung 530 zur anderen übertragen werden, sowie Isolierschichten 536, die die leitenden Schichten, nämlich die Stromversorgungsschicht 531, die Erdungsschicht 532 und die Signalschicht 534, elektrisch voneinander isolieren. Jede Vorrichtung 530 umfasst einen Übermittlungsteil 538, der durch Senden und Empfangen das Übertragungssignal mit benachbarten Vorrichtungen austauscht, sowie einen Verarbeitungsteil 540 mit einem nicht gezeigten Antennenteil, der ausgebildet ist, ein von dem Kapselendoskop 100 ausgegebenes Bildsignal zu empfangen. Zudem führt der Verarbeitungsteil 540 in der jeweiligen Vorrichtung 530 verschiedenartige Prozesse aus. Die Signalschicht 534 ist mit einem Triggeranschluss 546 und einem von der Vorrichtung 530 bereitgestellten Signalübertragungsanschluss 547 verbunden. Der Verbindungsteil 538 empfängt das Übertragungssignal über den Anschluss 547. Der Übermittlungsteil 538 empfängt über den Anschluss 547 das Übertragungssignal. Weist die Vorrichtung 530 keinen Triggeranschluss 546 auf, so kann die Vorrichtung 530 so ausgebildet sein, dass das Triggersignal 544 innerhalb des Übermittlungsteils 538 auseinanderläuft, nachdem die Vorrichtung 530 das Triggersignal über den Signalübertragungsanschluss 547 empfangen hat. Wird das von dem Übertragungssignal umfasste Triggersignal der Vorrichtung 530 über den Triggeranschluss 546 zugeführt, so wird die Vorrichtung 530 aus dem Energiesparmodus in den Normalmodus zurückgesetzt.
Im Folgenden sei angenommen, dass die Vorrichtung 530 im Energiesparmodus betrieben wird. Dementsprechend sind alle Funktionen der Vorrichtung 530 mit Ausnahme der absolut notwendigen Funktionen ausgeschaltet. Wird in diesem Zustand das Triggersignal 544 der Vorrichtung 530 von der Steuereinheit 220 durch die Signalschicht 534 über den Triggeranschluss 546 zugeführt, so wird die Vorrichtung 530 aus dem Energiesparmodus in den Normalmodus zurückgesetzt. Die 16A, 16B und 16C zeigen den zeitlichen Zusammenhang zwischen dem Energieverbrauchspegel der Vorrichtung, dem Übertragungssignal sowie dem Triggersignal 544.
16A zeigt die zeitliche Änderung des Energieverbrauchspegels der Vorrichtung 530. In 16A bezeichnet die vertikale Achse den Energieverbrauchspegel und die horizontale Achse die Zeit. 16B zeigt den zeitlichen Verlauf oder die Wellenform des Übertragungssignals, das durch die Signalschicht 534 übertragen wird. 16C zeigt die zeitliche Steuerung, nach der das Triggersignal 544 erzeugt wird.
Wie in 16B gezeigt, weist das Übertragungssignal eine Rechteckwellenform mit im Wesentlichen zwei ebenen Spannungspegeln H und L auf, die kleiner als eine vorbestimmte Spannung Vref sind. Dagegen hat das Triggersignal 544 einen Spannungspegel T, der höher als Vref ist. Die Vorrichtung 530 erfasst eine Spannung, die höher als Vref ist (d.h. ein Signal mit der Spannung T), als Triggersignal 544. Dabei kann der Schwellenwert zur Erfassung des Triggersignals auf einen anderen Spannungspegel als Vref eingestellt werden. Beispielsweise kann ein Spannungspegel, der verschieden von den Spannungspegeln H und L des Übertragungssignals ist, als Triggersignal erfasst werden.
Die Vorrichtung 530, die in dem Normalmodus mit einem Energieverbrauchspegel P2 betrieben wird, wird beispielsweise zum Zeitpunkt t5 in den Energiesparmodus versetzt, nachdem sie eine vorbestimmte Zeit lang ihren eigenen ID-Code nicht in dem Übertragungssignal gefunden hat. Dadurch nimmt der Energieverbrauchspegel den Wert P1 an. Dann wird zum Zeitpunkt t6 das Triggersignal 544 erfasst, so dass die Vorrichtung 530 aus dem Energiesparmodus zurück in den Normalmodus mit dem Energieverbrauchspegel P2 versetzt wird.
Im Folgenden wird eine Signalübermittlungseinrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. Auch in dem vierten Ausführungsbeispiel wird ein Triggersignal durch eine Signalschicht übertragen. In diesen Fall werden die Vorrichtungen, die sich in dem Ausschaltmodus befinden, zurück in den Normalmodus versetzt.
17 zeigt den Aufbau einer 2D-DST-Platine 620 einer Signalübermittlungseinrichtung nach dem vierten Ausführungsbeispiel. Die 2D-DST-Platine 620 umfasst Vorrichtungen 630, Stromversorgungsschaltungen 648 zum Auswählen, ob die Vorrichtungen 630 mit elektrischer Energie versorgt werden oder ob die Energieversorgung abgeschaltet wird, eine Stromversorgungsschicht 631, die die Vorrichtungen 630 und die Stromversorgungsschaltungen 648 mit elektrischer Energie versorgt, eine Erdungsschicht 632 zum Erden der Vorrichtungen, eine Signalschicht 634, durch die das Übertragungssignal und das Triggersignal von einer Vorrichtung 630 zur anderen übertragen werden, sowie Isolierschichten 636, die die leitenden Schichten, nämlich die Stromversorgungsschicht 631, die Erdungsschicht 632 und die Signalschicht 634, elektrisch voneinander isolieren. Jede der Vorrichtungen 630 enthält einen Übermittlungsteil 638, der durch Senden und Empfangen das Übertragungssignal mit benachbarten Vorrichtungen austauscht, und einen Verarbeitungsteil 640 mit einem nicht gezeigten Antennenteil, der ausgebildet ist, ein von dem Kapselendoskop 100 ausgegebenes Bildsignal zu empfangen. Zudem führt der Verarbeitungsteil 640 in jeder Vorrichtung 630 verschiedenartige Prozesse aus. Die Signalschicht 634 ist mit der Stromversorgungsschaltung 648 verbunden. Erfasst die Stromversorgungsschaltung 648 ein Triggersignal 644 (d.h. ein Signal, dessen Spannung gleich oder höher als eine vorbestimmte Spannung Vref ist), so wird die Vorrichtung 630 aus dem Ausschaltmodus in den Normalmodus zurückgesetzt. Wird dagegen die Vorrichtung 630 aus dem Normalmodus in den Ausschaltmodus versetzt, so gibt die Vorrichtung 630 ein Ausschaltsignal 650 an die Stromversorgungsschaltung 648 aus, wodurch dieser Übergang der Betriebsart erfolgt.
18 zeigt einen Schaltplan mit der Stromversorgungsschaltung 648 und der Vorrichtung 630, die in 17 gezeigt sind. Die Stromversorgungsschaltung 648 hat einen Vergleicher 668 zum Vergleichen der Spannung des Übertragungssignals mit der vorbestimmten Spannung Vref, ein Kippglied oder Flipflop 652 sowie einen Transistor 654.
In dem vierten Ausführungsbeispiel bilden der Vergleicher 668 und das Flipflop 652 ein Schaltmittel. Der Vergleicher 668 hat einen ersten Eingangsanschluss 670, einen zweiten Eingangsanschluss 672 und einen Ausgangsanschluss 674. Der erste Eingangsanschluss 670 bildet einen Anschluss, an den die vorbestimmte Spannung Vref angelegt wird. Der zweite Eingangsanschluss 672 bildet einen Anschluss, dem das das Triggersignal 644 enthaltende Übertragungssignal zugeführt wird. Der Ausgangsanschluss 674 ist ein Anschluss, der ausgebildet ist, ein Triggererfassungssignal 676 auszugeben, das auf Grundlage derjenigen Signale erzeugt wird, das der erste und der zweite Eingangsanschluss 670 und 672 empfangen haben. Der Vergleicher 668 erfasst das Triggersignal 644 über eine Spannung, die gleich oder höher als die vorbestimmte Spannung Vref ist und in dem Übertragungssignal enthalten ist, um das Triggersignal 676 zu erzeugen, das dann über den Ausgangsanschluss 674 an das Flipflop 652 ausgegeben wird.
Das Flipflop 652 hat einen ersten Eingangsanschluss 662, einen zweiten Eingangsanschluss 664 und einen Ausgangsanschluss 666. Der erste Eingangsanschluss 662 ist mit dem Ausgangsanschluss 674 verbunden. Der erste Eingangsanschluss 662 bildet einen Anschluss, dem das Triggererfassungssignal 676 zugeführt wird. Der zweite Eingangsanschluss 664 bildet einen Anschluss, dem das von der Vorrichtung 630 ausgegebene Ausschaltsignal 650 zugeführt wird. Der Ausgangsanschluss 666 ist mit dem Transistor 654 verbunden.
Das Flipflop 652 erfasst das Triggererfassungssignal 676, um ein Signal auszugeben, über das gesteuert wird, ob die Stromversorgungsschicht 631 und die Vorrichtung 630 elektrisch miteinander verbunden oder elektrisch voneinander getrennt sind. Wird das Triggererfassungssignal 676 dem ersten Eingangsanschluss 662 des Flipflops 652 zugeführt, so wird der Ausgangsanschluss 666 mit einer nicht gezeigten Stromversorgung verbunden und gibt dann eine Spannung aus, die gleich oder höher als eine vorbestimmte Spannung ist. Wird dagegen das Ausschaltsignal 650 dem zweiten Eingangsanschluss 664 zugeführt, so wird die elektrische Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss 666 und der Stromversorgung unterbrochen. Dadurch wird die Versorgung des Ausgangsanschlusses 666 mit elektrischer Energie abgeschaltet oder auf einen Pegel reduziert, der kleiner als die vorbestimmte Spannung ist.
Der Transistor 654 hat einen Basisanschluss 656, einen Kollektoranschluss 658 und einen Emitteranschluss 660. Der Basisanschluss 656 ist mit dem Ausgangsanschluss 666 des Flipflops 652 verbunden. Der Kollektoranschluss 658 ist mit der Stromversorgungsschicht 631 verbunden. Der Emitteranschluss 660 ist mit der Vorrichtung 630 verbunden. Der Transistor 654 steuert, ob die Stromversorgungsschicht 631 und die Vorrichtung 630 elektrisch miteinander verbunden oder elektrisch voneinander getrennt sind. Wird dem Basisanschluss 656 die vorbestimmte Spannung oder eine höhere Spannung zugeführt, so sind in dem Transistor 654 der Kollektoranschluss 658 und der Emitteranschluss 660 elektrisch miteinander verbunden.
Wird in der oben beschriebenen Konfiguration das Triggererfassungssignal 676 dem ersten Eingangsanschluss 662 zugeführt, während die Vorrichtung 630 in dem Ausschaltmodus betrieben wird, so gibt das Flipflop 652 die vorbestimmte Spannung oder eine höhere Spannung an den Ausgangsanschluss 676 aus. Da der Ausgangsanschluss 666 mit dem Basisanschluss 656 verbunden ist, wird diese vorbestimmte oder höhere Spannung an den Basisanschluss 656 angelegt. Der Kollektoranschluss 658 und der Emitteranschluss 660 sind deshalb miteinander verbunden, so dass die Vorrichtung 630 von der Stromversorgungsschicht 631 mit elektrischer Energie gespeist wird.
Wird dem zweiten Eingangsanschluss 664 das Ausschaltsignal 650 zugeführt, während die Vorrichtung 630 in dem Normalmodus betrieben wird, so gibt das Flipflop 652 eine Spannung an den Ausgangsanschluss 666 aus, die kleiner als die vorbestimmte Spannung ist. Der Kollektoranschluss 658 und der Emitteranschluss 660 sind demnach elektrisch nicht miteinander verbunden, so dass die Versorgung der Vorrichtung 630 mit elektrischer Energie durch die Stromversorgungsschicht 630 abgeschaltet wird. Die 19A, 19B, 19C und 19D zeigen die zeitliche Beziehung zwischen dem Energieverbrauchspegel der Vorrichtung 630, dem Ausschaltsignal 650, dem Triggersignal 676 und dem Übertragungssignal.
19A ist ein Graph, der die zeitliche Änderung des Energieverbrauchspegels der Vorrichtung 630 zeigt. Dabei bezeichnet in 19A die vertikale Achse den Energieverbrauchspegel und die horizontale Achse die Zeit. 19B zeigt die zeitliche Steuerung, nach der das Ausschaltsignal 650 erzeugt wird. 19C zeigt die zeitliche Steuerung, nach der das Triggererfassungssignal 676 erzeugt wird. 19D zeigt die Wellenform des Übertragungssignals.
Wie in 19D gezeigt, hat das Übertragungssignal eine rechteckige Wellenform mit zwei im Wesentlichen ebenen Spannungspegeln H und L, die kleiner als die vorbestimmte Spannung Vref sind. Dagegen hat das Triggersignal 644 einen Spannungspegel T, der höher als Vref ist. Der Vergleicher 668 vergleicht das Übertragungssignal mit der vorbestimmten Spannung Vref. An Hand des Vergleichsergebnisses erfasst der Vergleicher 668 eine in dem Übertragungssignal vorhandene Spannung, die gleich oder höher als Vref ist, als Triggersignal 644 und gibt dann das Triggerfassungssignal 676 an das Flipflop 652 aus.
Die Vorrichtung 630, die in dem Normalmodus mit einem Energieverbrauchspegel P2 betrieben wird, wird zu einem Zeitpunkt t7 in den Ausschaltmodus versetzt, wenn die Stromversorgungsschaltung 648 das Ausschaltsignal 650 von der Vorrichtung 630 empfängt, nachdem die Vorrichtung eine vorbestimmte Zeit lang ihren eigenen ID-Code in dem Übertragungssignal nicht gefunden hat. Dadurch nimmt der Energieverbrauchspegel den Wert P0 an. Anschließend wird zum Zeitpunkt t8 das Triggersignal 644 erfasst, so dass die Vorrichtung zurück in den Normalmodus mit einem Energieverbrauchspegel P2 gelangt.
Im Folgenden wird eine Signalübermittlungseinrichtung nach einem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem fünften Ausführungsbeispiel können die Vorrichtungen, die in dem Energiesparmodus betrieben werden, über ein Triggersignal, das durch eine Stromversorgungsschicht übertragen wird, zurück in den Normalmodus gebracht werden. 20 zeigt eine 2D-DST-Platine 720 einer Signalübermittlungseinrichtung nach dem fünften Ausführungsbeispiel. Die 2D-DST-Platine 720 umfasst Vorrichtungen 730, eine Stromversorgungsschicht 731 zum Versorgen der Vorrichtungen 730 mit elektrischer Energie, eine Erdungsschicht 732 zum Erden der Vorrichtungen 730, eine Signalschicht 734, durch die das Übertragungssignal zwischen der jeweiligen Vorrichtung 730 und den ihr benachbarten Vorrichtungen übertragen wird, sowie Isolierschichten 736, die die leitenden Schichten, nämlich die Stromversorgungsschicht 731, die Signalschicht 734 und die Erdungsschicht 732, elektrisch voneinander isolieren.
Die Vorrichtungen 730 umfassen jeweils einen Übermittlungsteil 738, einen Verarbeitungsteil 740, einen ersten Stromversorgungsanschluss 778 und einen zweiten Stromversorgungsanschluss 780. Zudem umfassen die Vorrichtungen 730 jeweils ein System, das die gleiche (nicht gezeigte) Konfiguration aufweist, wie die in dem vierten Ausführungsbeispiel vorgesehene Stromversorgungsschaltung 648 (d.h. mit dem Vergleicher 668, dem Flipflop 652 und dem Transistor 654). Der Übermittlungsteil 738 hat die Funktion, durch Senden und Empfangen das Übertragungssignal zwischen der jeweiligen Vorrichtung 730 und den ihr benachbarten Vorrichtungen auszutauschen. Der Verarbeitungsteil 740 hat einen nicht gezeigten Antennenteil, der ein von dem Kapselendoskop 100 ausgegebenes Bildsignal empfängt, und führt zudem verschiedenartige Prozesse in der jeweiligen Vorrichtung 730 aus. Der erste Stromversorgungsanschluss 778 bildet einen Anschluss, der eine Alternative für den in dem vierten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Kollektoranschluss 658 darstellt. Der erste Stromversorgungsanschluss 778 empfängt von der Stromversorgungsschicht 731 eine Spannung VCC1, die beispielsweise von der Steuereinheit 220 bereitgestellt wird. Der zweite Stromversorgungsanschluss 780 bildet einen Anschluss, der eine Alternative für den in dem vierten Ausführungsbeispiel vorgesehenen zweiten Eingangsanschluss 672 darstellt. Der zweite Stromversorgungsanschluss 780 empfängt von der Stromversorgungsschicht 731 ein Triggersignal, über das die im Energiesparmodus betriebene Vorrichtung 730 zurück in den Normalmodus gebracht wird. Das vorstehend genannte Triggersignal hat eine Spannung VCC2, die gleich oder höher als die Spannung VCC1 ist, die von der Steuereinheit 220 oder von einer Stromversorgung, die sich von einer üblicherweise verwendeten Stromversorgung unterscheidet, ausgegeben wird. Der in der jeweiligen Vorrichtung 730 vorgesehene Vergleicher hat zusätzlich zu dem zweiten Stromversorgungsanschluss 780 einen Referenzeingangsanschluss, an den eine Spannung Vref (VCC1 < Vref < VCC2) angelegt wird. Wird an den zweiten Stromversorgungsanschluss 780 eine Spannung angelegt, die gleich oder höher als die Spannung VCC2 ist, so wird das in der Vorrichtung 730 vorgesehene System, das eine der Stromversorgung 648 entsprechende Konfiguration aufweist, wie in dem vierten Ausführungsbeispiel betrieben. Die Vorrichtung 730 wird demnach aus dem Energiesparmodus zurück in den Normalmodus gebracht. Es ist darauf hinzuweisen, dass auch nur einer der beiden Stromversorgungsanschlüsse 778 und 780 mit der Stromversorgungsschicht 731 verbunden sein kann. In diesem Fall muss die Vorrichtung 730 so konfiguriert sein, dass in der Vorrichtung 730 der erste Stromversorgungsanschluss 778 oder der zweite Stromversorgungsanschluss 780 ausgewählt wird. In dem fünften Ausführungsbeispiel wird das der Stromversorgungsspannung überlagerte Triggersignal durch die Stromversorgungsschicht 731 übertragen, um den beschriebenen Übergang der Betriebsart zu vollziehen. Infolgedessen wird keine Triggerschicht benötigt, so dass die 2D-DST-Platte dünner ausgebildet werden kann. Dadurch werden auch die Herstellungskosten gesenkt.
Im Folgenden sei angenommen, dass die jeweilige Vorrichtung 730 im Energiesparmodus betrieben wird. Demnach sind mit Ausnahme der absolut notwendigen Funktionen alle Funktionen der Vorrichtung 730 abgeschaltet. Wird in diesem Zustand ein Signal mit der Spannung VCC2 durch die Stromversorgungsschicht 731 übertragen und über den zweiten Stromversorgungsanschluss 780 der Vorrichtung 730 zugeführt, so wird die Vorrichtung 730 aus dem Energiesparmodus in den Normalmodus zurückgebracht. Die 21A und 21B zeigen den zeitlichen Zusammenhang zwischen dem Energieverbrauchspegel der Vorrichtung 730 und der Spannung der Stromversorgungsschicht 731.
21A ist ein Graph, der die zeitliche Änderung des Energieverbrauchspegels der Vorrichtung 730 zeigt. Dabei bezeichnet in 21A die vertikale Achse den Energieverbrauchspegel und die horizontale Achse die Zeit. 21B zeigt den Spannungspegel der Stromversorgungsschicht 731. Wie in 21B gezeigt, wird beispielsweise eine Spannung VCC1, die als Treiberspannung zur Ansteuerung der jeweiligen Vorrichtung 730 von der Steuereinheit 220 erzeugt und der Vorrichtung 730 zugeführt wird, über die Stromversorgungsschicht 731 übertragen. Sendet in diesem Fall die Steuereinheit 220 beispielsweise eine Spannung, die gleich oder höher als VCC2 ist, in Form eines Triggersignals, dass dann dem zweiten Stromversorgungsanschluss 780 zugeführt wird, so wird die Vorrichtung 730 aus dem Energiesparmodus zurück in den Normalmodus gebracht.
Wie in 21A gezeigt wird die Vorrichtung 730, die im Normalmodus mit einem Energieverbrauchspegel P2 betrieben wird, zu einem Zeitpunkt t9 aus dem Energiesparmodus in den Normalmodus gebracht, nachdem die Vorrichtung eine vorbestimmte Zeit lang ihren eigenen ID-Code nicht in dem Übertragungssignal gefunden hat. Der Energieversorgungspegel nimmt dadurch den Wert P1 an. Anschließend wird zum Zeitpunkt t10 die Vorrichtung 730 durch Erfassen der Spannung VCC2 aus dem Energiesparmodus zurück in den Normalmodus gebracht. Dadurch nimmt der Energieverbrauchspegel den Wert P2 an.
Im Folgenden wird eine Signalübermittlungseinrichtung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem sechsten Ausführungsbeispiel kann die jeweilige Vorrichtung, die im Ausschaltmodus betrieben wird, durch ein Trigger signal, das durch eine Stromversorgungsschicht übertragen wird, zurück in den Normalmodus gebracht werden.
22 zeigt den Aufbau einer 2D-DST-Platine 820 einer Signalübermittlungseinrichtung nach dem sechsten Ausführungsbeispiel im Querschnitt. In dem sechsten Ausführungsbeispiel, das eine Abwandlung des fünften Ausführungsbeispiels darstellt, ist eine Stromversorgungsschaltung, die in der jeweiligen in dem fünften Ausführungsbeispiel beschriebenen Vorrichtung enthalten ist, außerhalb der jeweiligen Vorrichtung vorgesehen. Die 2D-DST-Platine 820 umfasst Vorrichtungen 830, Stromversorgungsschaltungen 848 zum Auswählen, ob die jeweiligen Vorrichtungen 830 mit elektrischer Energie versorgt werden oder ob die Energieversorgung abgeschaltet wird, eine Stromversorgungsschicht 831, die die Vorrichtungen 830 und die Stromversorgungsschaltungen 848 mit elektrischer Energie versorgt, eine Erdungsschicht 832 zum Erden der Vorrichtungen 830, eine Signalschicht 834, durch die das Übertragungssignal von einer Vorrichtung 830 zur anderen übertragen wird, sowie Isolierschichten 836, die die leitenden Schichten, nämlich die Stromversorgungsschicht 831, die Signalschicht 834 und die Erdungsschicht 832, elektrisch voneinander isolieren. Zudem hat die jeweilige Vorrichtung 830 einen Übermittlungsteil 838, der durch Senden und Empfangen das Übertragungssignal mit den ihm benachbarten Vorrichtungen austauscht, sowie einen Verarbeitungsteil 840, der einen nicht gezeigten Antennenteil zum Empfangen eines von dem Kapselendoskop 100 ausgegebenen Signals aufweist und der zudem verschiedenartige Prozesse in der jeweiligen Vorrichtung 830 ausführt. Wird die Vorrichtung 830 aus dem Normalmodus in den Ausschaltmodus gebracht, so gibt die Vorrichtung 830 ein Ausschaltsignal 850 an die Stromversorgungsschaltung 848 aus, wodurch dieser Übergang der Betriebsart erfolgt.
23 zeigt einen Schaltplan mit der Stromversorgungsschaltung 848 und der Vorrichtung 830, die in 22 gezeigt sind. Die Stromversorgungsschaltung 848 hat einen Vergleicher 868 zum Vergleichen der Stromversorgungsspannung mit einer vorbestimmten Spannung Vref, ein Kippglied oder Flipflop 852 und einen Transistor 854.
In dem sechsten Ausführungsbeispiel bilden der Vergleicher 868 und das Flipflop 852 ein Schaltmittel. Eine Spannung VCC1, die der jeweiligen Vorrichtung 830 zuzuführen ist und eine Treiberspannung zur Ansteuerung der Vorrichtung 830 darstellt, wird von der Steuereinheit 220 durch die Stromversorgungsschicht 831 geleitet. Die Signalspannung, durch die die Vorrichtung 830 aus dem Ausschaltmodus zurück in den Normalmodus gebracht wird (d.h. das Triggersignal), ist durch eine Spannung VCC2 gegeben. Die Spannung VCC2 wird beispielsweise von der Steuereinheit 220 oder von einer Stromversorgung, die sich von den üblicherweise verwendeten Stromversorgungen unterscheidet, geliefert. Die vorbestimmte Spannung Vref erfüllt die folgende Bedingung: VCC2 > Vref > VCC1.
Der Vergleicher 868 hat einen ersten Eingangsanschluss 872, einen zweiten Eingangsanschluss 880 und einen Ausgangsanschluss 874. Der erste Eingangsanschluss 872 bildet einen Anschluss, an den die vorbestimmte Spannung Vref angelegt wird. Der zweite Eingangsanschluss 880 bildet einen Anschluss, an den die Spannung der Stromversorgungsschicht 831 angelegt wird. Der Ausgangsanschluss bildet einen Anschluss, der ein Triggererfassungssignal 876 ausgibt, das erzeugt wird, wenn die von dem zweiten Eingangsanschluss 880 empfangene Spannung höher als Vref ist.
Das Flipflop 852 hat einen ersten Eingangsanschluss 862, einen zweiten Eingangsanschluss 864 und einen Ausgangsanschluss 866. Der erste Eingangsanschluss 862 bildet einen Anschluss, der das Triggererfassungssignal 876 empfängt. Der zweite Eingangsanschluss 864 bildet einen Anschluss, dem das von der Vorrichtung 830 zugeführte Ausschaltsignal 850 zugeführt wird. Der Ausgangsanschluss 866 ist mit dem Transistor 854 verbunden.
Wird dem ersten Eingangsanschluss 862 das Triggererfassungssignal 876 zugeführt, so wird in dem Flipflop 852 der Ausgangsanschluss 866 mit einer nicht gezeigten Stromversorgung verbunden, worauf der Ausgangsanschluss 866 eine vorbestimmte Spannung oder eine höhere Spannung ausgibt. Wird dagegen dem zweiten Eingangsanschluss 864 das Ausschaltsignal 850 zugeführt, so wird die elektrische Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss 866 und der nicht gezeigten Stromversorgung getrennt. So wird die Versorgung des Ausgangsanschlusses 866 mit elektrischer Energie abgeschaltet oder auf einen Pegel reduziert, der kleiner als die vorbestimmte Spannung ist.
Der Transistor 854 hat einen Basisanschluss 856, einen Kollektoranschluss 858 und einen Emitteranschluss 860. Der Basisanschluss 856 ist mit dem Ausgangsanschluss 866 des Flipflops 852 verbunden. Der Kollektoranschluss 858 ist mit der Stromversorgungsschicht 831 verbunden. Der Emitteranschluss 860 ist mit der Vorrichtung 830 verbunden. Der Transistor 854 steuert, ob die Stromversorgungsschicht 831 und die Vorrichtung 830 elektrisch miteinander verbunden oder elektrisch voneinander getrennt sind. Wird an den Basisanschluss 856 eine vorbestimmte oder höhere Spannung angelegt, so werden der Kollektoranschluss 858 und der Emitteranschluss 860 in dem Transistor 854 elektrisch miteinander verbunden.
Wird in der oben beschriebenen Konfiguration das Triggererfassungssignal 876 dem ersten Eingangsanschluss 862 der im Ausschaltmodus betriebenen Vorrichtung 830 zugeführt, so gibt das Flipflop 852 die vorbestimmte Spannung oder eine höhere Spannung an den Ausgangsanschluss 866 aus. Da der Ausgangsanschluss 866 mit dem Basisanschluss 856 verbunden ist, wird diese vorbestimmte oder höhere Spannung an den Basisanschluss 856 angelegt. Infolgedessen werden der Kollektoranschluss 858 und der Emitteranschluss 860 elektrisch miteinander verbunden. Da der Kollektoranschluss 858 über einen Eingangsanschluss 878 mit der Stromversorgungsschicht 831 verbunden ist, versorgt die Stromversorgungsschicht 831 die Vorrichtung 830 mit elektrischer Energie.
Es ist darauf hinzuweisen, dass in den 22 und 23 nur einer der beiden Eingangsanschlüsse 878 und 880 der Stromversorgungsschaltung 848 mit der Stromversorgungsschicht 831 verbunden sein kann. In diesem Fall muss die Stromversorgungsschaltung 848 so aufgebaut sein, dass die Verdrahtung oder Leitungsführung, die an den einen mit der Stromversorgungsschicht 831 verbundenen Eingangsanschluss anschließt, innerhalb der Stromversorgungsschaltung 848 entsprechend verzweigt.
Im Folgenden sei angenommen, dass die Vorrichtung 830 im Normalmodus betrieben wird. Wird in diesem Zustand das Ausschaltsignal 850 dem zweiten Eingangsanschluss 864 des Flipflops 852 zugeführt, so gibt das Flipflop 852 eine kleiner Spannung als die vorbestimmte Spannung an den Ausgangsanschluss 866 aus. Infolgedessen ist der Kollektoranschluss 858 nicht mit dem Emitteranschluss 860 elektrisch verbunden, so dass die Versorgung der Vorrichtung 830 mit elektrischer Energie über die Stromversorgungsschicht 831 abgeschaltet ist. Die 24A und 24B zeigen den zeitlichen Zusammenhang zwischen dem Energieverbrauchspegel der Vorrichtung 830 und der Spannung der Stromversorgungsschicht 831.
24A ist ein Graph, der die zeitliche Änderung des Energieverbrauchspegels der Vorrichtung 830 zeigt. In 24A bezeichnet die vertikale Achse den Energieverbrauch und die horizontale Achse die Zeit. 24B ist ein Graph, der die Spannung der Stromversorgungsschicht 831 zeigt. Wie in 24B gezeigt, wird beispielsweise eine Spannung VCC1, die der jeweiligen Vorrichtung 830 zuzuführen ist und eine Treiberspannung zur Ansteuerung dieser Vorrichtung 830 darstellt, von der Steuereinheit 220 durch die Stromversorgungsschicht 831 geleitet. Sendet die Steuereinheit 220 beispielsweise eine Spannung VCC2 als Triggersignal, das dann dem zweiten Eingangsanschluss 880 des Vergleichers 868 zugeführt wird, so wird die Vorrichtung 830 aus dem Ausschaltmodus in den Normalmodus zurückgebracht.
Wie in 24A gezeigt, wird die Vorrichtung 830, die in dem Normalmodus mit einem Energieverbrauchspegel P2 betrieben wird, zu dem Zeitpunkt t11 in den Ausschaltmodus gebracht, nachdem die Vorrichtung 830 eine vorbestimmte Zeit lang ihren eigenen ID-Code nicht in dem Übertragungssignal gefunden hat.
Anschließend wird zu einem Zeitpunkt t12 eine Spannung VCC2 erfasst, so dass die Vorrichtung 830 aus dem Ausschaltmodus zurück in den Normalmodus mit dem Energieverbrauchspegel P2 gebracht wird.
Im Folgenden wird eine Signalübermittlungseinrichtung nach einem siebenten Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem siebenten Ausführungsbeispiel werden die im Energiesparmodus betriebenen Vorrichtungen unter Verwendung der in dem Übertragungssignal enthaltenen ID-Codes zurück in den Normalmodus gebracht.
25A ist ein Graph, der die zeitliche Änderung des Energieverbrauchspegels der Vorrichtung 230 zeigt. In 25A bezeichnet die vertikale Achse den Energieverbrauch und die horizontale Achse die Zeit. 25B zeigt den zeitlichen Verlauf der Wellenform des Übertragungssignals.
Wie in 25A gezeigt, wird die jeweilige Vorrichtung 230, die sich nicht in dem Übertragungskanal befindet, im Normalmodus betrieben und beispielsweise zu einem Zeitpunkt t13 in den Energiesparmodus gebracht, nachdem sie eine vorbestimmte Zeit lang ihren eigenen ID-Code nicht gefunden hat. Dies bedeutet, dass alle Funktionen der Vorrichtungen 230 mit Ausnahme der Empfangsfunktion des Übermittlungsteils 38 außer Kraft gesetzt werden. Findet die Vorrichtung 230 in dem Energiesparmodus ihren eigenen ID-Code (oder einen ID-Code einer Gesamtgruppe, die die genannte Vorrichtung 230 selbst enthält) in dem empfangenen Übertragungssignal, so wird sie zu einem in 25A gezeigten Zeitpunkt t14 zurück in den Normalmodus gebracht. Die in dem Übertragungssignal enthaltenen ID-Codes enthalten beispielsweise den ID-Code einer Quellenvorrichtung, die das Übertragungssignal sendet, und/oder die ID-Codes derjenigen Vorrichtungen, die einem Übertragungskanal zugeordnet sind.
In einer zu dem siebenten Ausführungsbeispiel alternativen Signalübermittlungseinrichtung wird die jeweilige Vorrichtung 230 in den Normalmodus zurückgebracht, wenn ihr eigener ID-Code (oder der ID-Code einer gesamten Gruppe, die die genannte Vorrichtung 230 selbst enthält) in dem Übertragungssignal enthalten ist und der ID-Code als ein ID-Code identifiziert wird, der von einem Boot- oder Neustartbefehl, der dazu dient, die Vorrichtungen zurück in den Normalmodus zu bringen, bestimmt ist. Dabei wird die jeweilige Vorrichtung 230 nicht in den Normalmodus zurückgebracht, wenn zwar ihr eigener ID-Code in dem Übertragungssignal enthalten ist, jedoch dieser ID-Code nicht als ein ID-Code identifiziert wird, der von dem vorstehend genannten Boot-Befehl bestimmt ist.
Für das erste bis siebente Ausführungsbeispiel wurde angenommen, dass die Vorrichtungen in dem Energiesparmodus oder dem Ausschaltmodus betrieben werden. In den einzelnen Ausführungsbeispielen kann jedoch ein beliebiger der beiden vorstehend genannten Modi angewandt werden.

Claims

Verfahren zur Steuerung des Betriebs mehrerer Übermittlungsvorrichtungen, die auf einer Signalübertragungsplatine in zweidimensionaler räumlicher Verteilung angeordnet sind, wobei jede Übermittlungsvorrichtung ausgebildet ist, mit einer anderen Übermittlungsvorrichtung zu kommunizieren, indem sie unter Anwendung einer auf einer zweidimensionalen räumlichen Verteilung beruhenden Signalübertragungstechnik ein datentragendes Übertragungssignal an diese andere Übermittlungsvorrichtung sendet, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Prüfen, ob eine der Übermittlungsvorrichtungen, die in einem Normalmodus betrieben wird, eine vorbestimmte Bedingung erfüllt; und Einstellen dieser Übermittlungsvorrichtung auf einen Energiesparmodus, in dem mindestens eine Funktion der Übermittlungsvorrichtung außer Kraft gesetzt ist, oder auf einen Ausschaltmodus, in dem die Versorgung der Übermittlungsvorrichtung mit elektrischer Energie unterbrochen ist, wenn die in dem Normalmodus betriebene Übermittlungsvorrichtung die vorbestimmte Bedingung erfüllt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die vorbestimmte Bedingung vorsieht, dass die Übermittlungsvorrichtung eine vorbestimmte Zeit lang das Übertragungssignal nicht empfangen hat.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem jeder Übermittlungsvorrichtung ihre eigene ID-Kennung zugeordnet wird, durch die die Übermittlungsvorrichtung identifizierbar ist, das Übertragungssignal die ID-Kennungen derjenigen Übermittlungsvorrichtungen enthält, die in einem Übertragungskanal vorzusehen sind, und die vorbestimmte Bedingung vorsieht, dass die Übermittlungsvorrichtung eine vorbestimmte Zeit lang kein Übertragungssignal empfangen hat, das ihre eigene ID-Kennung enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem jeder Übermittlungsvorrichtung ihre eigene ID-Kennung zugeordnet wird, durch die die Übermittlungsvorrichtung identifizierbar ist, das Übertragungssignal einen Ruhebefehl enthält, der die ID-Kennungen derjenigen Übermittlungsvorrichtungen bezeichnet, die auf den Energiesparmodus oder den Ausschaltmodus einzustellen sind, und die vorbestimmte Bedingung vorsieht, dass die ID-Kennung der Übermittlungsvorrichtung einer der ID-Kennungen entspricht, die in dem Ruhebefehl, der in dem von der Übermittlungsvorrichtung empfangenen Übertragungssignal enthalten ist, bezeichnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem jeder Übermittlungsvorrichtung ihre eigene ID-Kennung zugeordnet wird, durch die die Vorrichtung identifizierbar ist, das Übertragungssignal die ID-Kennungen derjenigen Übermittlungsvorrichtungen, die in einem Übertragungskanal vorzusehen sind, sowie einen Ruhebefehl enthält, der die ID-Kennungen derjenigen Übermittlungsvorrichtungen bezeichnet, die auf den Energiesparmodus oder den Ausschaltmodus einzustellen sind, und die vorbestimmte Bedingung eine erste Bedingung, nach der die Übermittlungsvorrichtung eine vorbestimmte Zeit lang das Übertragungssignal nicht empfangen hat, und/oder eine zweite Bedingung, nach der die Übermittlungsvorrichtung eine vorbestimmte Zeit lang kein Übertragungssignal empfangen hat, das ihre eigene ID-Kennung enthält, und/oder eine dritte Bedingung beinhaltet, nach der die ID-Kennung der Übermittlungsvorrichtung einer derjenigen ID-Kennungen entspricht, die in dem Ruhebefehl bezeichnet sind, der in dem von der Übermittlungsvorrichtung empfangenen Übertragungssignal enthalten ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Übermittlungsvorrichtung zurück in den Normalmodus gebracht wird, wenn sie ein externes Triggersignal empfängt, während sie in dem Energiesparmodus oder dem Ausschaltmodus betrieben wird.
Signalübermittlungseinrichtung, umfassend: mehrere Übermittlungsvorrichtungen, die auf einer Platine in einer zweidimensionalen räumlichen Verteilung angeordnet und ausgebildet sind, unter Anwendung einer auf einer zweidimensionalen räumlichen Verteilung beruhenden Signalübertragungstechnik miteinander zu kommunizieren; und eine Steuereinheit zum Steuern der gesamten Signalübermittlungseinrichtung, wobei die Platine umfasst: eine Versorgungsschicht, die ausgebildet ist, jede Übermittlungsvorrichtung mit elektrischer Energie zu versorgen; eine Erdungsschicht, die ausgebildet ist, jede Übermittlungsvorrichtung zu erden; eine Signalschicht, die ausgebildet ist, ein Übertragungssignal zwischen den Übermittlungsvorrichtungen zu übertragen; und mehrere Isolierschichten, die ausgebildet sind, die Versorgungsschicht, die Erdungsschicht und die Signalschicht elektrisch voneinander zu isolieren.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 7, bei der jede Übermittlungsvorrichtung eine Antenne zum Empfangen eines von einem externen Sensor ausgegebenen Signals enthält.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 7, bei der jede Übermittlungsvorrichtung ein Triggererfassungssystem zum Erfassen eines externen Triggersignals enthält.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 9, bei der die Platine ferner eine Triggerschicht enthält, die so ausgebildet ist, dass das Triggererfassungssystem das durch die Triggerschicht übertragene externe Triggersignal erfasst.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 9, bei der das Triggererfassungssystem so ausgebildet ist, dass es das externe Triggersignal erfasst, das durch die Versorgungsschicht oder die Signalschicht übertragen wird.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 9, bei der das Triggererfassungssystem ein Schaltsystem enthält, durch das auswählbar ist, ob die Versorgungsschicht und die Übermittlungsvorrichtung elektrisch miteinander verbunden oder elektrisch voneinander getrennt sind.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 9, bei der das Triggererfassungssystem ein Vergleichssystem enthält, das ausgebildet ist, ein das externe Triggersignal enthaltendes Signal mit einem Referenzsignal zu vergleichen.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 9, bei der jede Übermittlungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass sie auf einen Energiesparmodus, in dem zumindest ein Teil ihrer Funktionen außer Kraft gesetzt ist, oder auf einen Ausschaltmodus einstellbar ist, in dem ihre Versorgung mit elektrischer Energie unterbrochen ist, wenn die Übermittlungsvorrichtung eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, während sie in einem Normalmodus betrieben wird.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 14, bei der die vorbestimmte Bedingung vorsieht, dass die Übermittlungsvorrichtung eine vorbestimmte Zeit lang das Übertragungssignal nicht empfangen hat.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 14, bei der jeder Übermittlungsvorrichtung ihre eigene ID-Kennung zugeordnet wird, durch die die Übermittlungsvorrichtung identifizierbar ist, das Übertragungssignal die ID-Kennungen derjenigen Übermittlungsvorrichtungen enthält, die in einem Übertragungskanal vorzusehen sind, und die vorbestimmte Bedingung vorsieht, dass die Übermittlungsvorrichtung eine vorbestimmte Zeit lang kein Übertragungssignal empfangen hat, das ihre eigene ID-Kennung enthält.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 14, bei der jeder Übermittlungsvorrichtung ihre eigene ID-Kennung zugeordnet wird, durch die die Übermittlungsvorrichtung identifizierbar ist, das Übertragungssignal einen Ruhebefehl enthält, der die ID-Kennungen derjenigen Übermittlungsvorrichtungen bezeichnet, die auf den Energiesparmodus oder den Ausschaltmodus einzustellen sind, und die vorbestimmte Bedingung vorsieht, dass die ID-Kennung der Übermittlungsvorrichtung einer der ID-Kennungen entspricht, die in dem Ruhebefehl, der in dem von der Übermittlungsvorrichtung empfangenen Übertragungssignal enthalten ist, bezeichnet sind.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 14, jeder Übermittlungsvorrichtung ihre eigene ID-Kennung zugeordnet wird, durch die die Vorrichtung identifizierbar ist, das Übertragungssignal die ID-Kennungen derjenigen Übermittlungsvorrichtungen, die in einem Übertragungskanal vorzusehen sind, sowie einen Ruhebefehl enthält, der die ID-Kennungen derjenigen Übermittlungsvorrichtungen bezeichnet, die auf den Energiesparmodus oder den Ausschaltmodus einzustellen sind, und die vorbestimmte Bedingung eine erste Bedingung, nach der die Übermittlungsvorrichtung eine vorbestimmte Zeit lang das Übertragungssignal nicht empfangen hat, und/oder eine zweite Bedingung, nach der die Übermitt lungsvorrichtung eine vorbestimmte Zeit lang kein Übertragungssignal empfangen hat, das ihre eigene ID-Kennung enthält, und/oder eine dritte Bedingung beinhaltet, nach der die ID-Kennung der Übermittlungsvorrichtung einer derjenigen ID-Kennungen entspricht, die in dem Ruhebefehl bezeichnet sind, der in dem von der Übermittlungsvorrichtung empfangenen Übertragungssignal enthalten ist.
Signalübermittlungseinrichtung nach Anspruch 14, bei der die Übermittlungsvorrichtung, die in dem Energiesparmodus oder dem Ausschaltmodus betrieben wird, zurück in den Normalmodus gebracht wird, wenn sie ein externes Triggersignal empfängt.
Kleidungsstück mit einer Signalübermittlungseinrichtung, die umfasst: mehrere Übermittlungsvorrichtungen, die auf einer Platine in einer zweidimensionalen räumlichen Verteilung angeordnet und ausgebildet sind, unter Anwendung einer auf einer zweidimensionalen räumlichen Verteilung beruhenden Signalübertragungstechnik miteinander zu kommunizieren; und eine Steuereinheit zum Steuern der gesamten Signalübermittlungseinrichtung, wobei die Platine umfasst: eine Versorgungsschicht, die ausgebildet ist, jede Übermittlungsvorrichtung mit elektrischer Energie zu versorgen; eine Erdungsschicht, die ausgebildet ist, jede Übermittlungsvorrichtung zu erden; eine Signalschicht, die ausgebildet ist, ein Übertragungssignal zwischen den Übermittlungsvorrichtungen zu übertragen; und mehrere Isolierschichten, die ausgebildet sind, die Versorgungsschicht, die Erdungsschicht und die Signalschicht elektrisch voneinander zu isolieren, wobei jede Übermittlungsvorrichtung umfasst: eine Antenne zum Empfangen eines von einem externen Sensor ausgegebenen Signals; und ein Triggererfassungssystem zum Erfassen eines externen Triggersignals; wobei jede Übermittlungsvorrichtung ausgebildet ist, auf einen Energiesparmodus, in dem mindestens eine Funktion der Übermittlungsvorrichtung außer Kraft gesetzt ist, oder auf einen Ausschaltmodus, in dem die Versorgung der Übermittlungsvorrichtung mit elektrischer Energie unterbrochen ist, eingestellt zu werden, wenn die in einem Normalmodus betriebene Übermittlungsvorrichtung die vorbestimmte Bedingung erfüllt; und wobei jede Übermittlungsvorrichtung ausgebildet ist, zurück in den Normalmodus gebracht zu werden, wenn die in dem Energiesparmodus oder dem Ausschaltmodus betriebene Übermittlungsvorrichtung das externe Triggersignal empfängt.