JP5265207B2 - アダプタ装置及び医療機器システム - Google Patents

Description

本発明は、医療機器とコンピュータ間のデータ転送時の絶縁技術に関する。

カプセル内視鏡システムは、一般的に、携帯医療機器（受信装置）、検査データデバッグ用コンピュータ（ワークステーション）、及びそれらを接続するデータ通信用媒体（通信ケーブル等）から構成される。

したがって、受信装置のアンテナパッドのように人体の皮膚に接触する携帯医療機器を患者が装着した場合には、携帯医療機器は、商用電源や電気的設置点（ＧＮＤ）に対して電気的絶縁が保障されていなければならない。電気的絶縁を確保する１つの方法として、受信装置とワークステーションとの間の通信ラインで電気的絶縁措置を施す方法がある。
特開２００６−７５２４４号公報 特開２００５−３０４５１３号公報

上記の観点から通信ラインの絶縁を考える場合、ＵＳＢ２．０等の高速で通信しかつワークステーションのような汎用コンピュータ（ＰＣ）に備え付けの通信プロトコルに対応した絶縁素子は存在しない。そのため、従来技術を用いる必要があるが、その場合以下の問題が生じる。

携帯医療機器−ＰＣ間の通信方式に無線ＬＡＮ、無線ＵＳＢ２．０等の無線方式を採用した場合、通信方向の指向性、通信の安定性、及び通信距離等の無線通信特有の問題が生じる。

また、携帯型医療機器内部の記録媒体を取り外し、記録媒体用クレードルを用いて、クレードル−ＰＣ間でデータ通信を行う場合、記録媒体の取り外し等、面倒な手間がかかり、ユーザビリティの低下を招く。また、記録媒体の着脱機構を搭載することは、携帯型医療機器の小型化に不利である（小型化には記録媒体内蔵型の方が有利である）。

また、患者が医療機器を装着時は機器にデータ通信用媒体が接続できないように、機械的構造を携帯医療機器またはデータ通信用媒体に設ける場合、例えば取り付け防止用の突起物を設けるとメカ強度の保障が困難になり、また生産性が低下する。

そこで、携帯型医療機器とＰＣとの通信ライン間に絶縁アダプタを取り付けることが考えられる。この場合、絶縁アダプタ内に絶縁素子を用いることが考えられる。
ところが、ＵＳＢ２．０（ユニバーサルシリアルバス）等の汎用ＰＣに備え付けの通信プロトコルは通信速度が高速であるが、そのような高速の通信速度に対応した絶縁素子が存在しない。

一方、携帯型医療機器から絶縁アダプタへデータを転送する場合、携帯型医療機器内の記録媒体へのアクセス等で通信には若干の時間を必要とするので、携帯型医療機器−絶縁アダプタ間は、通信速度は高速である必要はない。

上記課題に鑑み、本発明では、携帯医療機器−ＰＣ間で通信速度を調整できると共に、携帯医療機器−汎用ＰＣ間の電気的絶縁を保障するアダプタ装置を提供する。

本発明にかかる、携帯型医療機器と、該携帯型医療機器とデータの送受を行うコンピュータとを接続するアダプタ装置は、前記コンピュータと接続され、該コンピュータと第１の通信速度で通信する第１のインターフェースと、前記携帯型医療機器と接続され、第２の通信速度で該携帯型医療機器と通信する第２のインターフェースと、前記第１のインターフェースを介して前記第１の通信速度で入出力される第１の信号と、第２のインターフェースを介して前記第２の通信速度で入出力される第２の信号との間の速度調整を行う通信制御手段と、前記第２のインターフェースと前記通信制御手段の間に設けられ、該第２のインターフェース側の端子と該通信制御手段側の端子との間で電気的に絶縁され、該第２のインターフェースから入力された前記第２の信号を該通信制御手段へ出力する第１の絶縁手段と、前記第２のインターフェースと前記通信制御手段の間に設けられ、該第２のインターフェース側の端子と該通信制御手段側の端子との間で電気的に絶縁され、該通信制御手段により入力された信号を該第２のインターフェースへ出力する第２の絶縁手段と、を備え、前記通信制御手段は、前記第１の絶縁手段を介して入力された第２の信号の通信速度を前記第１の通信速度に変換して前記第１のインターフェース側へ出力し、前記第１のインターフェースから入力された前記第１の信号の通信速度を前記第２の通信速度に変換して前記第２の絶縁手段へ出力することを特徴とする。

前記アダプタ装置は、さらに、前記第１の絶縁手段と前記通信制御手段とを駆動させる第１の電源手段と、前記第２の絶縁手段を駆動させる、前記第１の電源手段とは絶縁されている第２の電源手段と、を備えることを特徴とする。

前記アダプタ装置において、前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバスパワーに基づく電源であり、前記第２の電源手段は、前記携帯型医療機器より供給される電力に基づく電源であることを特徴とする。

前記アダプタ装置において、前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバスパワーに基づく電源であり、前記第２の電源手段は、前記アダプタ装置と接続されて商用電源を供給可能とする絶縁型交流アダプタであることを特徴とする。

前記アダプタ装置において、前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバスパワーに基づく電源であり、前記アダプタ装置と接続されて商用電源を供給可能とする交流アダプタが非絶縁型交流アダプタの場合、前記第２の電源手段は、該交流アダプタより供給された電力を調整して前記第２の絶縁手段へ供給する絶縁型電源回路であることを特徴とする。

前記アダプタ装置において、前記第１の絶縁手段及び第２の絶縁手段は、フォトカプラであり、前記第２の通信速度は、前記フォトカプラに対応可能な範囲の通信速度であることを特徴とする。

前記アダプタ装置において、前記第１の通信速度は、少なくともユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）を含む、汎用コンピュータに用いられる通信プロトコルに基づく通信速度であることを特徴とする。

前記アダプタ装置は、前記携帯型医療機器が装着可能なクレードルであることを特徴とする。
前記アダプタ装置は、さらに、前記第２のインターフェースを介して該携帯型医療機器内部にある充電池を充電するための充電手段を備え、前記携帯型医療機器が装着された場合、前記充電手段は前記充電池へ電力を供給し、該充電時に前記第２の電源手段は前記第２のインターフェースを介して前記携帯型医療機器を駆動させる電力を供給することを特徴とする。

本発明によれば、携帯医療機器−汎用ＰＣ間で通信速度を調整できると共に、携帯医療機器−汎用ＰＣ間の電気的絶縁を保障することができる。

本発明の実施形態にかかる携帯型医療機器と、該携帯型医療機器とデータの送受を行うコンピュータとを接続するアダプタ装置は、第１のインターフェース、第２のインターフェース、通信制御手段、第１の絶縁手段、第２の絶縁手段から構成される。

第１のインターフェースは、前記コンピュータと接続され、該コンピュータと第１の通信速度で通信するインターフェースである。第１のインターフェースは、例えば本発明の実施形態で言えば、ＵＳＢケーブルコネクタ１８に相当する。

第２のインターフェースは、前記携帯型医療機器と接続され、第２の通信速度で該携帯型医療機器と通信するインターフェースである。第２のインターフェースは、例えば本発明の実施形態で言えば、専用ケーブルコネクタ１１またはクレードルコネクタ３１に相当する。

通信制御手段は、前記第１のインターフェースを介して前記第１の通信速度で入出力される第１の信号と、第２のインターフェースを介して前記第２の通信速度で入出力される第２の信号との間の速度調整を行う。通信制御手段は、例えば本発明の実施形態で言えば、通信制御部１５に相当する。

第１の絶縁手段は、前記第２のインターフェースと前記通信制御手段の間に設けられ、該第２のインターフェース側の端子と該通信制御手段側の端子との間で電気的に絶縁され、該第２のインターフェースから入力された前記第２の信号を該通信制御手段へ出力する。第１の絶縁手段は、例えば本発明の実施形態で言えば、絶縁素子１３に相当する。

第２の絶縁手段は、前記第２のインターフェースと前記通信制御手段の間に設けられ、該第２のインターフェース側の端子と該通信制御手段側の端子との間で電気的に絶縁され、該通信制御手段により入力された信号を該第２のインターフェースへ出力する。

ここで、前記第１の絶縁手段及び第２の絶縁手段として、フォトカプラを用いることができる。前記第２の通信速度は、前記フォトカプラに対応可能な範囲の通信速度である。前記第１の通信速度は、少なくともユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）を含む、汎用コンピュータに用いられる通信プロトコルに基づく通信速度である。

このように構成することにより、携帯医療機器−ＰＣ間で通信速度を調整できると共に、携帯医療機器−汎用ＰＣ間の電気的絶縁を保障することができる。
また、前記通信制御手段は、前記第１の絶縁手段を介して入力された第２の信号の通信速度を該第２の通信速度より高速な前記第１の通信速度に変換して前記第１のインターフェース側へ出力し、前記第１のインターフェースから入力された前記第１の信号の通信速度を前記第２の通信速度に変換して前記第２の絶縁手段へ出力する。

このように構成することにより、携帯医療機器−ＰＣ間の通信速度のギャップを埋めることができる。
前記アダプタ装置は、さらに、第１の電源手段、第２の電源手段を備える。

第１の電源手段は、前記第１の絶縁手段と前記通信制御手段とを駆動させる。第１の電源手段は、例えば本発明の実施形態で言えば、電源回路１７、または電力供給ライン用端子１８ａから供給されるバスパワーに相当する。

第２の電源手段は、前記第１の電源手段とは絶縁されており、前記第２の絶縁手段を駆動させる。第２の電源手段は、例えば本発明の実施形態で言えば、電源回路１２、ＡＣアダプタ２０ａ、または電源回路２２ｂに相当する。

このように構成することにより、一次側と２次側との間で絶縁ラインを形成することができる。
例えば、前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバスパワーに基づく電源（例えば、電源回路１２または電力供給ライン用端子１８ａから供給されるバスパワー）を用いることができる。この場合、前記第２の電源手段は、前記携帯型医療機器より供給される電力に基づく電源（例えば、電源回路１２）を用いる。

また、例えば、前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバスパワーに基づく電源（例えば、電源回路１２または電力供給ライン用端子１８ａから供給されるバスパワー）を用いることができる。この場合、前記第２の電源手段は、前記アダプタ装置と接続されて商用電源を供給可能とする絶縁型交流アダプタ（例えば、ＡＣアダプタ２０ａ）とすることができる。

また、例えば、前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバスパワーに基づく電源（例えば、電源回路１２または電力供給ライン用端子１８ａから供給されるバスパワー）を用いることができる。このとき、前記アダプタ装置と接続されて商用電源を供給可能とする交流アダプタが非絶縁型交流アダプタの場合、前記第２の電源手段は、該交流アダプタより供給された電力を調整して前記第２の絶縁手段へ供給する絶縁型電源回路（例えば、電源回路２２ｂ）を用いることができる。

なお、前記アダプタ装置は、前記携帯型医療機器が装着可能なクレードルとすることもできる。この場合、前記アダプタ装置は、さらに、充電手段を備える。
充電手段は、前記第２のインターフェースを介して該携帯型医療機器内部にある充電池を充電する。充電手段は、例えば本発明の実施形態で言えば、充電器３２に相当する。前記携帯型医療機器が装着された場合、前記充電手段は前記充電池へ電力を供給する。このとき、該充電時に前記第２の電源手段は前記第２のインターフェースを介して前記携帯型医療機器を駆動させる電力を供給する。

このように構成することにより、受信装置はデータを転送しながら充電が可能となる。また、クレードルへの装着時に、受信装置はＡＣ電源を駆動電力とするので、受信装置内蔵の充電池の消耗を抑えることができる。

以下に本発明の実施形態を詳述する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態における人体接触型携帯医療機器とワークステーション間のデータ転送時の接続の概要を示す。本実施形態では、人体接触型携帯医療機器としてカプセル内視鏡で撮像されたデータを受信する受信装置を利用した場合について説明する。

内視鏡検査時、患者２が飲み込んだカプセル内視鏡１から無線送信されるデータは、アンテナパッド３で受信されて、逐次、人体接触型携帯医療機器としての受信装置４内の記録媒体に保存される。内視鏡検査終了後、受信装置４内のデータは専用ケーブル５−絶縁アダプタ６−高速通信ケーブル７を介してワークステーション（ＷＳ）８に転送される。

高速通信ケーブル７は、例えばＵＳＢ等のワークステーションで採用されている通信プロトコルに準拠するものである。本実施形態では、高速通信ケーブル７の一例としてＵＳＢケーブルを用いるが、これに限定されない。

専用ケーブル５は、受信装置４で採用されている通信プロトコルに準拠するものであって、この通信プロトコルは通常ＵＳＢ２．０よりは低速の通信規格である。
絶縁アダプタ６は、専用ケーブル５とＵＳＢケーブル７間を絶縁するものであり、かつ専用ケーブル５とＵＳＢケーブル７間の通信を安定させるものである。

図２は、本実施形態における絶縁アダプタ６のブロック図である。絶縁アダプタ６は、専用ケーブルコネクタ１１、電源回路１２、絶縁素子１３，１４、通信制御部１５、ＵＳＢコントローラ１６、電源回路１７、ＵＳＢケーブルコネクタ１８からなる。

専用ケーブルコネクタ１１は、専用ケーブル５を絶縁アダプタ６に接続するためのコネクタである。専用ケーブルコネクタ１１には、電力供給用端子１１ａ、データ通信ライン用入力端子１１ｂ、データ通信ライン用出力端子１１ｃ、接地ライン用端子１１ｄが設けられている。

電力供給用端子１１ａは、受信装置４から供給される電力が入力される端子である。データ通信ライン用入力端子１１ｂは、受信装置４から送信されるデータ転送用の通信ラインのための端子である。データ通信ライン用入力端子１１ｃは、受信装置４へ送信されるデータ転送用の通信ラインのための端子である。接地ライン用端子１１ｄは、受信装置４の接地ラインと接続するための端子である。

ＵＳＢケーブルコネクタ１８は、ＵＳＢケーブル７を絶縁アダプタ６に接続するためのコネクタである。ＵＳＢケーブルコネクタ１８には、電力供給ライン用端子１８ａ、Ｄ−ライン用端子１８ｂ、Ｄ＋ライン用端子１８ｃ、接地ライン用端子１８ｄが設けられている。

電源回路１２は、電力供給用端子１１ａを介して受信装置４より供給された電力を調整して、絶縁素子１４に供給する。電源回路１７は、電力供給ライン用端子１８ａを介して供給されたＵＳＢのバス電力を調整して絶縁素子１３、通信制御部１５、ＵＳＢコントローラ１６に供給する。

通信制御部１５は、データ通信速度を変換するための装置である。ＵＳＢコントローラ１６は、ＵＳＢの制御を行うための装置である。
絶縁素子１３，１４は、フォトカプラ、トランス等の絶縁素子である。本実施形態では、絶縁素子としてフォトカプラを用いることとするが、これに限定されない。フォトカプラは、発光素子と受光素子とからなるものである。フォトカプラは、電気信号が入力されると、発光素子によりその電気信号を光に変換し、その光を受光素子により受光して電気信号に変換することができる。

電源回路１２、絶縁素子１４、接地ライン用端子１１ｄは２次側（ＷＳ８側）ＧＮＤで接地されている。絶縁素子１３、通信制御部１５、ＵＳＢコントローラ１６、電源回路１７、接地ライン用端子１８ｄは１次側（受信装置４側）ＧＮＤで接地されている。その結果、絶縁アダプタ６は、図中の破線で示す部分で電気的に絶縁されている。

次に、絶縁アダプタ６の動作概要について説明する。まず、受信装置４からＷＳ８へデータを転送する場合について説明する。データ通信ライン用入力端子１１ｂを介して、受信装置４からデータ信号（電気信号）が絶縁素子１３に入力される。絶縁素子１３に入力されたデータ信号は、通信制御部１５に出力される。通信制御部１５は、入力されたデータ信号の通信速度を調整してＵＳＢ用に変換する。通信制御部１５から出力されたデータ信号は、ＵＳＢコントローラ１６に入力される。ＵＳＢコントローラ１６は、そのデータ信号をＤ−ライン用端子１８ｂまたはＤ＋ライン用端子１８ｃを介してＷＳ８へ送信する。

次に、ＷＳ８から受信装置４へデータを転送する場合について説明する。Ｄ−ライン用端子１８ｂまたはＤ＋ライン用端子１８ｃを介して、ＷＳ８からデータ信号（電気信号）がＵＳＢコントローラ１６に入力される。ＵＳＢコントローラ１６は、通信制御部１５にそのデータ信号を送信する。通信制御部１５は、入力されたデータ信号の通信速度を調整して専用ケーブル用に変換する。通信制御部１５から出力されたデータ信号は、絶縁素子１４に入力される。絶縁素子１４に入力されたデータ信号は、データ通信ライン用入力端子１１ｃを介して受信装置４へ出力される。

本実施形態によれば、無線によるアイソレーションと比べ、有線によるアイソレーションを採用しているので、安定したデータ通信ができる。また、記録媒体を医療機器に内蔵する方式を採用して、医療機器とＷＳ間の通信を確保しつつ、かつアイソレーションも確保することができるので、記録媒体の内容をＷＳで読み出すだけに、記録媒体を医療機器から取り外すような手間が必要なくなる。また、医療機器や絶縁アダプタに接続妨害用の機械的構造を設ける必要がなくなり、小型化、強度保障に有利となる。また、携帯型医療機器に絶縁機構を設ける必要がないため、小型化に有利となる。また、ＰＣ側にも絶縁機構を設ける必要がないので、絶縁アダプタのみで絶縁を実現することができる。また、受信装置４、ＷＳ８、絶縁アダプタ６を接続している状態でのみ使用するのであれば、受信装置にデータ記録用は小容量のものでもよくなる。

＜第２の実施形態＞
本実施形態では、絶縁アダプタにＡＣアダプタを取り付けた場合について説明する。なお、第１の実施形態で説明した構成要素については同一の符号を付与して、その説明を省略する。

図３は、本実施形態における人体接触型携帯医療機器とワークステーション間のデータ転送時の接続の概要を示す。他の実施形態と同様に本実施形態でも、人体接触型携帯医療機器としてカプセル内視鏡で撮像されたデータを受信する受信装置を利用した場合について説明する。

図３では、絶縁アダプタ６にＡＣアダプタ２０が取り付けてある。商用電源に接続されたＡＣアダプタ２０は、その商用電源に基づく電力を絶縁アダプタ６に供給して、絶縁アダプタ６内部の回路を駆動させると共に、絶縁アダプタ６を介して受信装置４に電力を供給する。

絶縁アダプタ６にＡＣアダプタ２０を取り付ける場合の形式として、ＡＣアダプタ２０に絶縁型の電源回路を設ける形式と、ＡＣアダプタ２０に絶縁型の電源回路を設けずに絶縁アダプタ内部に絶縁型の電源回路を設ける形式とが考えられる。そこで、以下の実施例にてそれぞれの形式について説明する。

（実施例１）
実施例１では、ＡＣアダプタに絶縁型の電源回路を設ける形式について説明する。
図４は、本実施形態（実施例１）における絶縁アダプタ６のブロック図である。絶縁アダプタ６は、専用ケーブルコネクタ１１、絶縁素子１３，１４、通信制御部１５、ＵＳＢコントローラ１６、電源回路２２ａ、ＵＳＢケーブルコネクタ１８、ＡＣアダプタ入力コネクタ２１からなる。

専用ケーブルコネクタ１１には、データ通信ライン用入力端子１１ｂ、データ通信ライン用出力端子１１ｃ、接地ライン用端子１１ｄ、電力供給用端子１１ｅが設けられている。電力供給用端子１１ｅは、電源回路２２ａから受信装置４へ電力を供給するための端子である。

本実施例では、ＡＣアダプタ２０ａには、絶縁型の電源回路（例えば、絶縁型ＳＷレギュレータ等）を用いている。このとき、絶縁アダプタ６のＡＣアダプタ入力コネクタ２１は、他の非絶縁型電源アダプタを誤挿入されないように特殊形状のコネクタとしている。

電源回路２２ａは、ＡＣアダプタ入力コネクタ２１を介してＡＣアダプタ２０ａより供給された電力を調整して、絶縁素子１４に供給し、さらに電力供給用端子１１ｅを介して受信装置４へ供給する。

本実施例では、１次側電源をＵＳＢのバスパワーから直接供給しているが、バスパワーから別の電源電圧を生成する場合には、第１の実施形態と同様に、電源回路１７を設けてもよい。この場合、電源回路１７は、バスパワーを基にＵＳＢコントローラ１６、通信制御部１５、絶縁素子１３の各回路で必要な電源を生成する。

電源回路２２ａ、絶縁素子１４、接地ライン用端子１１ｄは２次側（ＷＳ８側）ＧＮＤで接地されている。絶縁素子１３、通信制御部１５、ＵＳＢコントローラ１６、接地ライン用端子１８ｄは１次側（受信装置４側）ＧＮＤで接地されている。その結果、絶縁アダプタ６は、図中の破線で示す部分で電気的に絶縁されている。

受信装置４からＷＳ８へデータを転送する場合と、ＷＳ８から受信装置４へデータを転送する場合とにおける絶縁アダプタ６の動作は、第１の実施形態と同様である。
本実施例によれば、絶縁アダプタ装着時、受信装置はＡＣ電源から電力を供給されるので、バッテリーの消耗を抑えることができる。仮に、絶縁アダプタ装着時のみ受信装置を使用する場合、受信装置側に電池は不要となる。

また、受信装置が必ず受信装置内部の電池の電力を使用する構成にすれば、電力供給用端子１１ｅについてのラインが不要となるので、専用ケーブルのライン数を４本から３本に減らすことができる。この結果、受信装置への電力供給の必要がなくなる。

（実施例２）
実施例２では、ＡＣアダプタに絶縁型の電源回路を設けずに絶縁アダプタ内部に絶縁型の電源回路を設ける形式について説明する。

図５は、本実施形態（実施例２）における絶縁アダプタ６のブロック図である。実施例１と異なる部分は、ＡＣアダプタ２０ａの代わりに非絶縁型のＡＣアダプタ２０ｂを用いたことと、２次側の電源回路として、電源回路２２ａの代わりに、絶縁型の電源回路２２ｂ（例えば、絶縁型ＳＷレギュレータ等）を用いたことである。

電源回路２２ｂの２次側部分、絶縁素子１４、接地ライン用端子１１ｄは２次側（ＷＳ８側）ＧＮＤで接地されている。電源回路２２ｂの１次側部分、絶縁素子１３、通信制御部１５、ＵＳＢコントローラ１６、接地ライン用端子１８ｄは１次側（受信装置４側）ＧＮＤで接地されている。その結果、絶縁アダプタ６は、図中の破線で示す部分で電気的に絶縁されている。

受信装置４からＷＳ８へデータを転送する場合と、ＷＳ８から受信装置４へデータを転送する場合とにおける絶縁アダプタ６の動作は、第１の実施形態と同様である。
本実施例によれば、絶縁アダプタ装着時、受信装置はＡＣ電源から電力を供給されるので、バッテリーの消耗を抑えることができる。仮に、絶縁アダプタ装着時のみ受信装置を使用する場合、受信装置側に電池は不要となる。

また、受信装置が必ず受信装置内部の電池の電力を使用する構成にすれば、電力供給用端子１１ｅについてのラインが不要となるので、専用ケーブルのライン数を４本から３本に減らすことができる。この結果、受信装置への電力供給の必要がなくなる。

また、絶縁アダプタ内で絶縁するので、ＡＣケーブル端子は特殊形状のコネクタでなくてもよい。
＜第３の実施形態＞
本実施形態では、充電機能付クレードル兼用絶縁アダプタについて説明する。なお、第１及び第２の実施形態で説明した構成要素については同一の符号を付与して、その説明を省略する。

図６は、本実施形態における人体接触型携帯医療機器とワークステーション間のデータ転送時の接続の概要を示す。他の実施形態と同様に本実施形態でも、人体接触型携帯医療機器としてカプセル内視鏡で撮像されたデータを受信する受信装置を利用した場合について説明する。

クレードル３０は、第１または第２の実施形態で説明した絶縁構造を採用した充電機能付クレードルである。クレードル３０は、ＡＣアダプタを搭載しており、商用電源からの電力に基づいて駆動する。また、クレードル３０は、ＷＳ８と高速通信ケーブル７で接続されており、クレードル３０に載置された受信装置４ａ内のデータを高速通信ケーブル７を介してＷＳ８に転送する。

クレードル３０の使用方法としては次の通りである。内視鏡カプセルによる検査終了後、受信装置４ａを患者から外して、３０に装着する。すると、クレードル３０は、受信装置４ａ内の記録媒体に記録したデータをＷＳ８に転送する。その際、クレードル３０は受信装置の内部電池に対して充電も行う。

図７は、本実施形態におけるクレードル３０のブロック図である。クレードル３０は、クレードルコネクタ３１、充電器３２、絶縁素子１３，１４、通信制御部１５、ＵＳＢコントローラ１６、電源回路１７、ＵＳＢケーブルコネクタ１８からなる。

クレードルコネクタ３１は、受信装置４ａと接続するためのコネクタである。クレードルコネクタ３１には、充電用端子３１ｆ、接続検出用端子３１ｇ、電力供給用端子３１ｅ、接地ライン用端子３１ｄ、データ通信ライン用入力端子３１ｂ、データ通信ライン用出力端子３１ｃが設けられている。

充電用端子３１ｆは、受信装置４ａがクレードル３０に装着された場合、受信装置４ａを充電するための電力が供給される端子である。電力供給用端子３１ｅは、電源回路２２ｂから受信装置４ａへ電力を供給するための端子である。接地ライン用端子３１ｄは、受信装置４ａの接地ラインと接続するための端子である。データ通信ライン用入力端子３１ｂは、受信装置４ａから送信されるデータ転送用の通信ラインのための端子である。データ通信ライン用出力端子３１ｃは、受信装置４ａへ送信されるデータ転送用の通信ラインのための端子である。

また、接続検出用端子３１ｇは、受信装置４ａがクレードル３０に装着されたことを検知するための端子である。接続検出用端子３１ｇは、受信装置３０と接続されていない場合には電圧がＨｉｇｈの状態にあり、受信装置４ａと接続されている場合には電圧がＬｏｗの状態になる。

スイッチ３３は、接続検出用端子３１ｇの電圧状態に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦするスイッチである。受信装置４ａがクレードル３０に装着されている場合、接続検出用端子３１ｇの電圧状態に基づいて、スイッチ３３はＯＮになり、電源回路２２ｂからの電力が電力供給用端子３１ｅを介して受信装置４ａへ供給される。受信装置４ａがクレードル３０に装着されていない場合、接続検出用端子３１ｇの電圧状態に基づいて、スイッチ３３はＯＦＦになり、電力供給用端子３１ｅに電力は供給されない。これにより、受信装置４ａが接続されていない場合には、電力供給用端子３１ｅの短絡を防止することができる。

電源回路１７は、ＡＣアダプタ入力コネクタ２１を介して商用電源より供給された電力を調整して絶縁素子１３、通信制御部１５、ＵＳＢコントローラ１６に供給する。この場合、ＵＳＢコントローラ１６は、ＵＳＢのバスパワーは使用していない。

電源回路２２ｂは、絶縁型の電源回路（例えば、絶縁型ＳＷレギュレータ等）であり、ＡＣアダプタ入力コネクタ２１を介して商用電源より供給された電力を調整して、絶縁素子１４、充電器３２に供給する。

充電器３２は、接続検出用端子３１ｇの電圧状態に基づいて駆動し、受信装置４ａに充電のための電力を供給する。受信装置４ａがクレードル３０に装着されている場合、接続検出用端子３１ｇの電圧状態に基づいて、充電器３２は電力を充電用端子３１ｆを介して受信装置４ａへ供給する。受信装置４ａがクレードル３０に装着されていない場合、接続検出用端子３１ｇの電圧状態に基づいて、充電器３２は駆動しないので、充電用端子３１ｆに電力は供給されない。これにより、受信装置４ａが接続されていない場合には、充電用端子３１ｆの短絡を防止することができる。

次に、クレードル３０の動作について説明する。受信装置４ａがクレードル３０に装着されると、接続検出用端子３１ｇの電圧状態がＨｉｇｈからＬｏｗになる。すると、充電器３２が駆動して、クレードル３０に装着された受信装置４ａに対して充電のための電力を供給する。

また、スイッチ３３もＯＦＦからＯＮ状態に切り替わる。すると、電力供給用端子３１ｅを介して、電源回路２２ｂから受信装置４ａに対して、充電時に受信装置４ａを駆動させるための電力が供給される。それ以降は、受信装置４ａからＷＳ８へデータを転送する場合と、ＷＳ８から受信装置４ａへデータを転送する場合とにおけるクレードル３０の動作は、第１の実施形態と同様である。

図８は、本実施形態における受信装置４ａのブロック図である。受信装置４ａは、クレードルコネクタ４１、電源切換回路４２、電源回路４３、メイン回路４４、電池残量検出回路４５、充電池４６から構成される。

クレードルコネクタ４１は、クレードル３０と接続するためのコネクタである。クレードルコネクタ４１には、充電用端子４１ｆ、接続検出用端子４１ｇ、電力供給用端子４１ｅ、接地ライン用端子４１ｄ、データ通信ライン用出力端子４１ｂ、データ通信ライン用入力端子４１ｃが設けられている。

充電用端子４１ｆは、クレードル３０の充電用端子３１ｆと接続され、充電器３２から充電用の電力が供給される端子である。
接続検出用端子４１ｇは、クレードル３０の接続検出用端子３１ｇと接続された場合、接続検出用端子３１ｇの電圧状態をＨｉｇｈからＬｏｗにするための端子である。

電力供給用端子４１ｅは、クレードル３０の電力供給用端子３１ｅと接続され、受信装置４ａの充電時に、受信装置４ａを駆動させるための電力が電源回路２２ｂから供給されるための端子である。

接地ライン用端子４１ｄは、クレードル３０の接地ライン用端子３１ｄと接続されて接地するための端子である。
データ通信ライン用出力端子４１ｂは、クレードル３０のデータ通信ライン用入力端子３１ｂと接続され、受信装置４ａからクレードル３０へデータを転送するための通信ライン用端子である。

データ通信ライン用入力端子４１ｃは、クレードル３０のデータ通信ライン用出力端子３１ｃと接続され、クレードル３０から受信装置４ａへデータを転送するための通信ライン用端子である。

充電池４６は、充電用端子４１ｆを介して、クレードル３０の充電器３２から供給される電力を充電する。
電源切換回路４２は、充電中でない場合（受信装置４ａがクレードル３０に装着されていない場合）には、ラインＡ側の電力（充電池４６からの電力。以下、電力Ａという）に切り替え、充電中（受信装置４ａがクレードル３０に装着されている場合）には、ラインＢ側の電力（電力供給用端子４１ｅを介して供給される電源回路２２ｂからの電力。以下、電力Ｂという）に切り替える。また、電源切換回路４２は、選択された電力（電力Ａまたは電力Ｂ）がいずれであるかを示す信号を電源回路４３及びメイン回路４４に出力する。

電源回路４３は、電源切換回路４２より選択された電力が電力Ａか電力Ｂかを示す信号に基づいて、電源切換回路４２から出力される電力を（電力Ａまたは電力Ｂ）を調整して、メイン回路４４に供給する。また、クレードル３０と接続されている場合、電源回路４３内にあるアナログ系電源がＯＮにならないようになっている。

メイン回路４４は、電源切換回路４２より選択された電力が電力Ａか電力Ｂかを示す信号に基づいて、動作内容が切り替わる。電源切換回路４２より選択された電力が電力Ａの場合、受信装置４ａは充電池４６で駆動しており、すなわちクレードル３０から取り外された状態であるので、メイン回路４４は通常の動作モード（カプセル内視鏡１からデータを受信できる状態）で駆動する。

一方、電源切換回路４２より選択された電力が電力Ｂの場合、受信装置４ａはクレードル３０に装着され、電力供給用端子４１ｅを介して供給される電源回路２２ｂからの電力で駆動しているので、メイン回路４４はデータ転送モード（受信装置４ａとＷＳ８との間でデータの送受信を行うモード）で駆動する。データ転送モードの場合、メイン回路４４はデータ通信ライン用出力端子４１ｂ及びデータ通信ライン用入力端子４１ｃによりクレードル３０を介して、ＷＳ８へデータを転送し、ＷＳ８からデータを受け取る。

電池残量検出回路４５は、充電池４６の電圧を検出し、検出した電圧を電池残量としてメイン回路４４へ出力する。メイン回路４４は、その電圧に基づいて、受信装置４ａの表示部に電池残量を表示する。

なお、本実施形態では、絶縁型の電源回路２２ｂを用いたが、第２の実施形態（実施例１）のように絶縁型の電源回路の代わりに絶縁型のＡＣアダプタを用いてもよい。この場合、他の非絶縁型アダプタが誤挿入されないように、ＡＣアダプタ入力コネクタは特殊形状のコネクタとする。

本実施形態によれば、受信装置はデータを転送しながら充電が可能となる。また、クレードルへの装着時に、受信装置はＡＣ電源を駆動電力とするので、受信装置内蔵の充電池の消耗を抑えることができる。

なお、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を取ることができる。また、本発明は、第１〜３の実施形態を実施可能な範囲で組み合わせることもできる。

第１の実施形態における人体接触型携帯医療機器とワークステーション間のデータ転送時の接続の概要を示す。 第２の実施形態における絶縁アダプタ６のブロック図である。 第２の実施形態における人体接触型携帯医療機器とワークステーション間のデータ転送時の接続の概要を示す。 第２の実施形態（実施例１）における絶縁アダプタ６のブロック図である。 第２の実施形態（実施例２）における絶縁アダプタ６のブロック図である。 第３の実施形態における人体接触型携帯医療機器とワークステーション間のデータ転送時の接続の概要を示す。 第３の実施形態におけるクレードル３０のブロック図である。 第３の実施形態における受信装置４ａのブロック図である。

符号の説明

１ カプセル内視鏡
２ 患者
３ アンテナパッド
４ 受信装置
５ 専用ケーブル
６ 絶縁アダプタ
７ 高速通信ケーブル
８ ワークステーション（ＷＳ）
１１ 専用ケーブルコネクタ
１２ 電源回路
１３，１４ 絶縁素子
１５ 通信制御部
１６ ＵＳＢコントローラ
１７ 電源回路
１８ ＵＳＢケーブルコネクタ
２０，２０ａ，２０ｂ ＡＣアダプタ
２１ ＡＣアダプタ入力コネクタ
２２ａ，２２ｂ 電源回路
３０ クレードル
３１ クレードルコネクタ
４ａ 受信装置
３２ 充電器
４１ クレードルコネクタ
４２ 電源切換回路
４３ 電源回路
４４ メイン回路
４５ 電池残量検出回路
４６ 充電池

Claims (18)

1. 携帯型医療機器と、該携帯型医療機器とデータの送受を行うコンピュータとを接続するアダプタ装置であって、
   前記コンピュータと接続され、該コンピュータと第１の通信速度で通信する第１のインターフェースと、
   前記携帯型医療機器と接続され、第２の通信速度で該携帯型医療機器と通信する第２のインターフェースと、
   前記第１のインターフェースを介して前記第１の通信速度で入出力される第１の信号と、第２のインターフェースを介して前記第２の通信速度で入出力される第２の信号との間の速度調整を行う通信制御手段と、
   前記第２のインターフェースと前記通信制御手段の間に設けられ、該第２のインターフェース側の端子と該通信制御手段側の端子との間で電気的に絶縁され、該第２のインターフェースから入力された前記第２の信号を該通信制御手段へ出力する第１の絶縁手段と、
   前記第２のインターフェースと前記通信制御手段の間に設けられ、該第２のインターフェース側の端子と該通信制御手段側の端子との間で電気的に絶縁され、該通信制御手段により入力された信号を該第２のインターフェースへ出力する第２の絶縁手段と、
   を備え、
   前記通信制御手段は、前記第１の絶縁手段を介して入力された第２の信号の通信速度を該第２の通信速度より高速な前記第１の通信速度に変換して前記第１のインターフェース側へ出力し、前記第１のインターフェースから入力された前記第１の信号の通信速度を前記第２の通信速度に変換して前記第２の絶縁手段へ出力する
   ことを特徴とするアダプタ装置。
2. 前記アダプタ装置は、さらに、
   前記第１の絶縁手段と前記通信制御手段とを駆動させる第１の電源手段と、
   前記第２の絶縁手段を駆動させる、前記第１の電源手段とは絶縁されている第２の電源手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のアダプタ装置。
3. 前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバスパワーに基づく電源であり、
   前記第２の電源手段は、前記携帯型医療機器より供給される電力に基づく電源である
   ことを特徴とする請求項２に記載のアダプタ装置。
4. 前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバスパワーに基づく電源であり、
   前記第２の電源手段は、前記アダプタ装置と接続されて商用電源を供給可能とする絶縁型交流アダプタである
   ことを特徴とする請求項２に記載のアダプタ装置。
5. 前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバスパワーに基づく電源であり、
   前記アダプタ装置と接続されて商用電源を供給可能とする交流アダプタが非絶縁型交流アダプタの場合、前記第２の電源手段は、該交流アダプタより供給された電力を調整して前記第２の絶縁手段へ供給する絶縁型電源回路である
   ことを特徴とする請求項２に記載のアダプタ装置。
6. 前記第１の絶縁手段及び第２の絶縁手段は、フォトカプラであり、
   前記第２の通信速度は、前記フォトカプラに対応可能な範囲の通信速度である
   ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のアダプタ装置。
7. 前記第１の通信速度は、少なくともユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）を含む、汎用コンピュータに用いられる通信プロトコルに基づく通信速度である
   ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載のアダプタ装置。
8. 前記アダプタ装置は、前記携帯型医療機器が装着可能なクレードルである
   ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のアダプタ装置。
9. 前記アダプタ装置は、さらに、
   前記第２のインターフェースを介して該携帯型医療機器内部にある充電池を充電するための充電手段を備え、
   前記携帯型医療機器が装着された場合、前記充電手段は前記充電池へ電力を供給し、該充電時に前記第２の電源手段は前記第２のインターフェースを介して前記携帯型医療機器を駆動させる電力を供給する
   ことを特徴とする請求項８に記載のアダプタ装置。
10. 携帯型医療機器と、コンピュータと、該携帯型医療機器と該コンピュータとを接続するアダプタ装置とからなる医療機器システムであって、
    前記アダプタ装置は、
    前記コンピュータと接続され、該コンピュータと第１の通信速度で通信する第１のインターフェースと、
    前記携帯型医療機器と接続され、第２の通信速度で該携帯型医療機器と通信する第２のインターフェースと、
    前記第１のインターフェースを介して前記第１の通信速度で入出力される第１の信号と、第２のインターフェースを介して前記第２の通信速度で入出力される第２の信号との間の速度調整を行う通信制御手段と、
    前記第２のインターフェースと前記通信制御手段の間に設けられ、該第２のインターフェース側の端子と該通信制御手段側の端子との間で電気的に絶縁され、該第２のインターフェースから入力された前記第２の信号を該通信制御手段へ出力する第１の絶縁手段と、
    前記第２のインターフェースと前記通信制御手段の間に設けられ、該第２のインターフェース側の端子と該通信制御手段側の端子との間で電気的に絶縁され、該通信制御手段により入力された信号を該第２のインターフェースへ出力する第２の絶縁手段と、
    を備え、
    前記通信制御手段は、前記第１の絶縁手段を介して入力された第２の信号の通信速度を該第２の通信速度より高速な前記第１の通信速度に変換して前記第１のインターフェース側へ出力し、前記第１のインターフェースから入力された前記第１の信号の通信速度を前記第２の通信速度に変換して前記第２の絶縁手段へ出力する
    ことを特徴とする医療機器システム。
11. 前記アダプタ装置は、さらに、
    前記第１の絶縁手段と前記通信制御手段とを駆動させる第１の電源手段と、
    前記第２の絶縁手段を駆動させる、前記第１の電源手段とは絶縁されている第２の電源手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１０に記載の医療機器システム。
12. 前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバス
    パワーに基づく電源であり、
    前記第２の電源手段は、前記携帯型医療機器より供給される電力に基づく電源である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の医療機器システム。
13. 前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバスパワーに基づく電源であり、
    前記第２の電源手段は、前記アダプタ装置と接続されて商用電源を供給可能とする絶縁型交流アダプタである
    ことを特徴とする請求項１１に記載の医療機器システム。
14. 前記第１のインターフェースがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）に基づくインターフェースの場合、前記第１の電源手段は、該ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のバスパワーに基づく電源であり、
    前記アダプタ装置と接続されて商用電源を供給可能とする交流アダプタが非絶縁型交流アダプタの場合、前記第２の電源手段は、該交流アダプタより供給された電力を調整して前記第２の絶縁手段へ供給する絶縁型電源回路である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の医療機器システム。
15. 前記第１の絶縁手段及び第２の絶縁手段は、フォトカプラであり、
    前記第２の通信速度は、前記フォトカプラに対応可能な範囲の通信速度である
    ことを特徴とする請求項１１〜１４のうちいずれか１項に記載の医療機器システム。
16. 前記第１の通信速度は、少なくともユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）を含む、汎用コンピュータに用いられる通信プロトコルに基づく通信速度である
    ことを特徴とする請求項１１〜１５のうちいずれか１項に記載の医療機器システム。
17. 前記アダプタ装置は、前記携帯型医療機器が装着可能なクレードルである
    ことを特徴とする請求項１１〜１６のうちいずれか１項に記載の医療機器システム。
18. 前記アダプタ装置は、さらに、
    前記第２のインターフェースを介して該携帯型医療機器内部にある充電池を充電するための充電手段を備え、
    前記携帯型医療機器が装着された場合、前記充電手段は前記充電池へ電力を供給し、該充電時に前記第２の電源手段は前記第２のインターフェースを介して前記携帯型医療機器を駆動させる電力を供給する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の医療機器システム。