• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Beschriebenwird eine Vorrichtung zur Signalübertragungin Computertomografen, umfassend ein rotierendes Teil (1), welchesgegenübereinem stationärenTeil (2) drehbar gelagert ist. An dem rotierenden Teil (1) ist einSendecontroller (4) vorgesehen, welcher aus den Videodaten (6) derDatenquelle (5) sowie aus den Steuerinformationen (8) der Steuereinheit(7) serielle Daten (21) zur Übertragungan den stationärenTeil (2) mittels eines Drehübertragers(3) bereitstellt. Weiterhin ist in den stationären Teil (2) ein Empfangscontroller(14) zum Empfang der durch den Drehübertrager (3) übertragenenseriellen Daten (22) vorgesehen, welcher diese Daten auswertet unddie darin enthaltenen Steuerinformationen (18) an eine Steuereinheit(17) sowie die Videodaten (16) an eine Datensenke (15) übermittelt.Die vom Sendecontroller (4) erzeugten seriellen Daten weisen Datenrahmen(30) auf, wobei Videodaten (6) und Steuerinformationen (18) jeweilsin einem Datenrahmen (30) übertragenwerden.
    公开号:DE102004031272A1
    申请号:DE200410031272
    申请日:2004-06-28
    公开日:2006-01-12
    发明作者:Nils Krumme；Stephan Lindorfer；Georg Lohr；Harry Schilling；Herbert Weithmann
    申请人:Schleifring und Apparatebau GmbH；
    IPC主号:A61B6-03
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft einen elektrischen Drehübertrager, insbesondere zumEinsatz in Computertomografen. Hierbei erfolgt die Übertragungder von dem Röntgendetektorgewonnenen digitalen Bilddaten berührungslos zwischen der drehbarenGantry und dem stationärenTeil des Computertomografen. Weiterhin können auch Daten in der entgegengesetztenRichtung zu Steuerung der drehbaren Gantry übertragen werden.
    [0002] Gemäß dem bekanntenStand der Technik werden Bilddaten über eine vorzugsweise kontaktlosebreitbandige Datenstrecke übertragen,während dierelativ langsamen Steuer- und Kontrolldaten über separate Schleifringwegemit niedrigerer Bandbreite übertragenwerden. Hierbei werden zwei unabhängige Übertragungstechnologien mitentsprechend hohem technischen Aufwand eingesetzt. Eine Weiterbildungdieses Standes der Technik ist in der US 6,292,919 B1 offenbart. Hierbei erfolgtdie Datenübertragungder Videodaten mittels eines TAXI-Chipsatzes. Dieser Chipsatz istbeschrieben in dem Datenblatt „TA-XIchip IntegratedCircuits, Transparent Asynchronous Transmitter/Receiver Interface Am7968/Am7969" von Advanced MicroDevices (AMD), 1994. Der Chipsatz besteht aus einem Sender mit einemparallel-seriell Wandler zur Umsetzung der parallelen Daten in einenseriellen Datenstrom und einem Empfänger zur Umsetzung des seriellen Datenstromsin parallele Daten. Zum Transport erfolgt die Codierung der Datenmittels eines 4B/5B Codes. Durch diese 4B/5B Codierung wird zusätzliche Re dundanzin den Datenstrom eingefügt.So werden 8 Bit Datenworte in 10 Bit Datenworte zur Übertragungumgesetzt. Dabei sind die beiden zusätzlichen Bits nicht an festvorgegebenen Stellen im Datenstrom enthalten, sondern sie werdenzur Ausbildung zusätzlicherCodes eingesetzt, welche neben den zur Darstellung der Daten notwendigenCodes übertragenwerden können.Einige dieser zusätzlichenCodes werden als Command Codes bezeichnet und können durch separate Steuereingänge am TAXI-Chipsatz ausgelöst werden.Der Empfängerist zur Signalisierung des Empfangs derartiger Codes ausgerüstet. AndereCodes werden zur Fehlererkennung eingesetzt und als unzulässig erkannt.
    [0003] Gemäß dem zitiertenStand der Technik werden nun in einem Computertomografen die durchseparate SteuereingängeauslösbarenCommand Codes zur Signalisierung zusätzlicher Zustände (view startcommands) herangezogen.
    [0004] Durchdie intelligente Auswertung im Empfänger des TA-XI-Chipsatzes werden die Steuercodesals solche erkannt und den an den Empfänger angeschlossenen Einheitendas vorliegen eines solchen Steuercodes als view Start command signalisiert.Gleichzeitig wird der sonst beim Empfang von Daten ausgegebene Datentaktnicht ausgegeben, so dass eine Fehlauswertung von Steuercodes alsDaten durch an den Empfängerangeschlossene Einheiten nicht möglichist. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass das hier vorgeschlageneSignalisierungsverfahren ausschließlich mittels der TAXI-Chips desHalbleiterherstellers AMD realisierbar ist. Die üblicherweise zur Kommunikationeingesetzten parallel/seriell – Wandlerverfügen über keineSteuereingängezur Aussendung zusätzlicherSignalisierungscodes.
    [0005] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Stand der Technikdahingehend weiterzubilden, dass auch mit konventionellen Parallel-Seriell-Wandlernneben den Videodaten zusätzlicheSignalisierungen in einem definierten Zeitraster übertragbarsind.
    [0006] Eineerfindungsgemäße Lösung dieserAufgabe ist in den unabhängigenPatentansprüchenangegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
    [0007] DieErfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einsatz in Computertomografen.Derartige Computertomografen umfassen ein rotierendes Teil 1,welches gegenübereinem stationärenTeil 2 drehbar gelagert ist. Eine Datenquelle 5,meist ein Röntgendetektoran dem rotierenden Teil erzeugt Videodaten einer hohen Datenrate,welche zu einer Datensenke 15 am stationären Teil übertragenwerden müssen.Weiterhin ist am rotierenden Teil wenigstens eine Steuereinheit 7 vorgesehen,deren serielle Daten an eine entsprechende Steuereinheit 17 amstationärenTeil übermitteltwerden müssen.Meist ist sogar eine bidirektionale Kommunikation zwischen diesenbeiden Steuereinheiten notwendig. Zur Übertragung der Daten dientmeist ein Drehübertrager 3, welchereinen oder mehrere physikalische Übertragungskanäle aufweist.
    [0008] Eineerfindungsgemäße Vorrichtungumfasst einen Sendecontroller 4, welcher die von der Datenquelle 5 erzeugtenDaten 6 zu Datenrahmen (Frames) 30 zusammenfügt. Weiterhinwerden durch diesen Sendecontroller zusätzliche Informationen als Steuerinformationen 8 zurSigna lisierung spezieller Zuständein den Datenrahmen eingefügt.Um eine Echtzeitfähigkeitmit einer exakt definierten Reaktionszeit zu erhalten, ist es notwendig,dass die Datenrahmen 30 eine definierte Größe und einendefinierten Aufbau aufweisen. Hierbei sind die Steuerinformationen 8 vorzugsweisean vorgegebenen Positionen innerhalb der Datenrahmen enthalten.Ein solcher Datenrahmen 30 umfasst typischerweise einen Header 31,zusätzlicheStatus- und Protokollinformationen 32 sowie als Nutzdaten(Nutzlast) die Videodaten, Steuerinformationen etc., welche vorteilhafterweisein mehreren Unter-Rahmen (Subframes) 33 übertragenwerden. Ein auf die Nutzdaten folgender Trailer enthält vorteilhafterweisenoch eine Prüfsumme 34.Die Steuerinformationen 8 können nun entsprechend der Erfindungwahlweise im Bereich der Statusinformationen 32, besseraber innerhalb oder als einer der Unter-Rahmen 33 übertragenwerden. Besonders günstigist es, wenn diese Informationen in dem ersten der Unter-Rahmen 33 übertragenwerden.
    [0009] Besondersvorteilhaft ist eine dynamische Anpassung der Größe der Datenrahmen 30 entsprechendden zur übertragenenInformationen, um beispielsweise die Übertragung bei unterschiedlichen Auflösungen oderunterschiedlichen Abtastgeschwindigkeiten zu optimieren. So könnte einDatenrahmen beispielsweise die Daten eines ganzen Bildes oder auchnur einer Detektorzeile enthalten. Wesentlich hierbei ist jedoch,dass zumindest fürein vorgegebenes Zeitintervall eine Vielzahl von Datenrahmen gleicherAusbildung übertragenwerden. Ein solches Zeitintervall entspricht beispielsweise der Übertragungeines einzelnen Bildes, besser aber der Übertragung eines ganzen Scans.Diese Datenrahmen könnenauch in weitere Unterrahmen unterteilt werden. Hierbei ist es besondersvorteilhaft, wenn die Unterrahmen dynamisch in ihrer Größe beziehungsweisein ihrer Struktur an die jeweiligen Übertragungserfordernisse angepasstwerden.
    [0010] Alternativkönnenauch Datenrahmen unterschiedlicher Größe in den Datenstrom eingespeist werden.Dies bietet sich beispielsweise an, bei kurzen Steuersequenzen oderauch kurzen Nachrichten hoher Priorität. Die Größe dieser Datenrahmen kann andie Übertragungsaufgabeangepasst werden. Bevorzugt werden jedoch fest vorgegebene Größen verwendet.
    [0011] Ineiner weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werdenin die Datenrahmen 30 beziehungsweise die Unterrahmen (Subframes) 33 zusätzlicheredundante Informationen eingefügt.Diese redundanten Informationen können einerseits zur Fehlerkorrektur(CRC) herangezogen werden. Weiterhin können diese Informationen auchzur Anpassung des Datenstroms an die Übertragungseigenschaften derDatenstrecke verwendet werden. So lassen sich durch eine geeigneteAusgestaltung der Datenrahmen beziehungsweise durch eine geeigneteCodierung des Datenstroms bestimmte spektrale Bereiche bevorzugtbeanspruchen, währendin anderen Bereichen die spektrale Leistungsdichte reduziert wird.Dies ist besonders vorteilhaft bei einem Einsatz in Übertragungsstreckenmit Bandpass oder mit Tiefpass-Charakteristik. Ebenso kann aucheine Verbreitung des Spektrums erreicht werden, um den Anforderungenan die Störemission,beispielsweise gemäß EN 55011gerecht zu werden.
    [0012] Weiterhinkönnendie zusätzlicheInformationen zur Verbesserung der Synchronisation des Empfängers dienen.Wird bereits zumindest in einem Unterrahmen 33, der Steuerinformationen 8 enthält, einePrüfsummemit übertragen,so könnendie Statusinformationen ausgewertet werden, bevor der Rest des Rahmensempfangen wurde. Gleiches gilt füreine redundante Codierung des zuvor genannten Datenrahmens, wiebeispielsweise durch 4B/5B.
    [0013] Ebensokönnenweiterhin zusätzlicheInformationen wie Testdaten, beispielsweise zur Ermittlung der Bitfehlerrate übertragenwerden.
    [0014] Bevorzugterweiseist der Sendecontroller 4 zur Ausbildung eines seriellenDatenstroms 21 ausgebildet. In einer weiteren vorteilhaftenAusgestaltung ist der Sendecontroller 4 zur Erzeugung mehrer seriellerDatenströmeausgebildet. Hierbei beziehen sich diese Datenströme vorzugsweiseauf den selben Takt eines Referenz-Taktgenerators. Besonders vorteilhaftist die Erzeugung der Datenströmemit der gleichen Taktfrequenz. Ebenso können aber auch unterschiedlicheDatenströmezur Anpassung an unterschiedliche Datenstrecken erzeugt werden,wobei diese vorteilhafterweise aus dem selben Grundtakt durch Teilungoder Vervielfachung erzeugt werden. Durch die Erzeugung mehrererserieller Datenströme können zur Übertragungmehrere Datenstrecken mit reduzierter Bandbreite eingesetzt werden.So kann einerseits anstelle einer teuren breitbandigen Datenstreckeauch auf mehrere parallel betriebene preiswerte Datenstrecken mitgeringerer Bandbreite zurückgegriffenwerden. Gleichzeitig kann durch den Einsatz mehrer paralleler Datenstreckendie Gesamtverfügbarkeitdes Übertragungssystemserhöhtwerden. So könnendie Daten beispielsweise gleichmäßig oderauch entsprechend der Kanalkapazität der Datenstrecken aufgeteiltwerden. So könntein einem besonders vorteilhaften Fall für jede Detektorzeile eine eigeneDatenstrecke eingesetzt werden. Alternativ können die Daten über beideDatenstrecken gleichzeitig übertragenwerden, um eine höhere Ü bertragungssicherheitbeziehungsweise die Möglichkeitzur Fehlerkorrektur zu bieten.
    [0015] Grundsätzlich können miteiner erfindungsgemäße Vorrichtungauch mehrere Datenströmeparallel beziehungsweise alternierend übertragen werden. DerartigeDatenströmekönnenbeispielsweise von unterschiedlichen Datenquellen beziehungsweiseunterschiedlichen bildgebenden Verfahren stammen.
    [0016] WeiterhinkönnenAlternativ auf Grund der höherenverfügbarenDatenrate bestimmte Daten mehrfach übertragen werden. Dies ermöglicht geradebei sicherheitsrelevanten Daten eine besonders hohe Übertragungssicherheit.So könntenbeispielsweise auch die Videodaten mit hohen Datenmengen nur einfach übertragenwerden, währendSteuerdaten mit geringen Datenmengen aus Sicherheitsgründen mehrfach übertragenwerden.
    [0017] Vorteilhafterweisekann auch eine Vorrichtung zur Umschaltung des Datenstroms und/oderder Datenströmezwischen unterschiedlichen Datenstrecken des Drehübertragers 3 vorgesehensein. Diese ist vorteilhafterweise im Sendecontroller integriert. Durchdie Umschaltung kann beispielsweise im Falle einer defekten Datenstreckeauf eine andere funktionierende Datenstrecke umgeschaltet werden.
    [0018] DieTaktfrequenzen beziehungsweise die Datenraten der Datenströme werdenbevorzugter Weise auf die bekannten Standards der Telekommunikationoder Netzwerktechnik angepasst, sodass besonders günstige Komponenteneingesetzt werden können.Ebenso könnendie Taktfrequenzen beziehungsweise Datenraten auch an die Verarbeitungskapazität der imrotierenden beziehungsweise stationären Teil eingesetzten Steuerrechnerbeziehungsweise deren Backplanes angepasst sein. Alternativ könnten dieTaktfrequenzen auch auf den Einsatz weiterer kostengünstigerKomponenten wie beispielsweise CDR (clock and data recovery)-Chips, PLLoder Quarze optimiert werden.
    [0019] Ineiner weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eineVorrichtung zur Kompression der Bilddaten vor deren Übertragung über dieserielle Datenstrecke, vorzugsweise im Sendecontroller, vorgesehen.Durch diese Kompressionseinrichtung kann das zur übertragendeDatenvolumen reduziert werden. Vorteilhafterweise werden hierbeidie zusätzlichenSteuerinformationen nicht in die Kompression miteinbezogen. Diesist einerseits nicht notwendig, da der Informationsgehalt dieserzusätzlichen Steuerinformationennur relativ gering ist und demzufolge auch das zu übertragendeDatenvolumen vergleichsweise niedrig ist. Außerdem beansprucht die Kompressionund die Dekompression Rechenzeit, welche nicht zwangsläufig deterministischist. Daher ist eine Signalisierung in Echtzeit nur durch unkomprimierte Übertragungder Steuersignale möglich.Es ist allerdings nicht ausgeschlossen, dass durch die Entwicklungzukünftigerneuer Komprimierungsalgorithmen auch eine Kompression der Steuersignale undinsbesondere eine Integration in den Datenstrom der Videosignalemöglichsein wird. Eine entsprechende Vorrichtung zur Dekompression istauf der stationärenSeite, vorzugsweise im Empfangscontroller vorgesehen.
    [0020] Meistist eine bidirektionale Kommunikation zwischen der am rotierendenTeil angeordneten Steuereinheit 7 und der am stationären Teilangeordneten Steuereinheit 17 notwendig. Hierzu stellender Sendecontroller 4 als auch der Empfangscontroller 14 einevirtuelle bidirek tionale Datenstrecke für Steuerdaten zur Verfügung. Zusätzlich zuder bereits zuvor beschriebenen Übertragungder Steuerdaten von dem rotierenden Teil 1 zu dem stationären Teil 2 erfolgtvorteilhafterweise die Übertragungin umgekehrter Richtung durch eine weitere, vorzugsweise auf eineniedrigere Datenrate ausgelegte kontaktlose Datenstrecke. Auch diesewird von dem Sendecontroller 4 und im Empfangscontroller 14 verwaltet.So übernimmtder Empfangscontroller 14 die Aussendung von Steuerdatender stationärenSteuereinheit 17 überdiese weitere kontaktlose Datenstrecke an den Sendecontroller 4,welcher die Daten an die rotierende Steuereinheit 7 weiterleitet.Durch diese gemeinsame Verwaltung beider Richtungen durch den Sendecontroller 4 undden Empfangscontroller 14 müssen die Steuereinheiten 7 und 17 nichtzwischen Übertragungin den unterschiedlichen Richtungen und der entsprechenden Ansteuerungunterschiedlicher Datenstrecken unterscheiden.
    [0021] Optionalkann auch ein Loop- Back- Test vorgesehen sein, bei dem beispielsweisevon der stationärenSeite erzeugte Testdaten zur rotierenden Seite übertragen und von dort wiederzurückgeschicktwerden. Aus diesen lässtsich nun, beispielsweise durch Vergleich mit den ursprünglich versandtenDaten die Übertragungsqualität ermitteln.
    [0022] Ineiner weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zur Kommunikationzwischen dem rotierenden Teil 1 und dem stationären Teil 2 wirdein Ringbus-System verwendet. In einem solchen Ringbus- System werdendie Daten umlaufend zwischen dem rotierenden Teil und dem stationären Teil übertragen.Optional sind weitere Teilnehmer in den Ringbus integrierbar. DieDatenrahmen auf der Datenstrecke von dem rotierenden Teil 1 zudem stationären Teil 2 enthaltenbevorzugterweise Videodaten sowie die Steuerinformationen 8.In der entgegengesetzten Richtung kann die Nutzlast der Datenpaketeaus Konfigurationsinformationen und weiteren Steuerdaten bestehen.Ebenso könntenauch die zuvor übertragenenVideoinformationen zur Kontrolle auf Übertragungsfehler an das rotierendenTeil 1 zurückübertragenwerden. Meist ist der Drehübertrager 3 mitunsymmetrischen Datenstrecken ausgerüstet. So ist meist die Datenratevon dem rotierenden Teil 1 in Richtung zum stationären Teil 2 wesentlichhöher als dieDatenrate in umgekehrter Richtung. Damit lässt sich bevorzugt ein unsymmetrischerRingbus aufbauen. So kann beispielsweise die typische Größe eines Datenrahmensvom rotierenden Teil 1 zum stationären Teil 2 wesentlichgrößer alsdie eines Datenrahmens in umgekehrter Richtung sein, da hier auchdie Nutzlast aufgrund der Videosignale wesentlich größer ist.Dennoch ist eine isochrone oder sogar synchrone Übertragung möglich, dahierzu nur die Datenrahmen selbst, unabhängig von ihrer Nutzlast benötigt werden.
    [0023] Ineiner weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden zu Signalisierungbesonderer Zustände,wie beispielsweise zum Reset des Bussystems unzulässige Codes übertragenoder künstliche Übertragungsfehlergeneriert.
    [0024] Eskann die hier beschriebene Vorrichtung vorteilhafterweise nichtnur fürDrehübertragersondern auch fürlineare Übertragungssysteme,wie sie beispielsweise zur Steuerung von Transportfahrzeugen oderin Krananlagen eingesetzt werden. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Vorrichtungnicht nur für Computertomografen,sondern auch fürandere drehende Applikationen, wie beispielsweise zur Kommunikationmit Radarantennen einsetzbar.
    [0025] BeiComputertomografen ist jeweils eine Übertragungsstrecke rotierend-feststehend sowie eine weitere Übertragungsstreckefeststehend- rotierend vorgesehen. Im allgemeinen Fall kann diebeschriebene Erfindung auch in umgekehrter Richtung, wie dargestellt,eingesetzt werden, da dies nur eine Frage des Ortsbezugs ist.
    [0026] Einweiterer Gegenstand der Erfindung ist die Ausgestaltung eines Computertomografenumfassend ein rotierendes Teil 1, welches gegenüber einemstationärenTeil 2 drehbar gelagert ist. Zur Übertragung von Videodaten 6 einerhohen Datenrate einer Datenquelle 5 zu einer Datensenke 15 amstationärenTeil, sowie den seriellen Daten einer Steuereinheit 7 desrotierenden Teils zu einer Steuereinheit 17 des stationären Teilsist ein Drehübertrager 3 vorgesehen.Dieser Drehübertragerkann bedarfsweise mehrere Übertragungskanäle aufweisen.Weiterhin ist ein Sendecontroller 4, welcher die von derDatenquelle 5 erzeugten Daten 6 zu Datenrahmen(Frames) 30 zusammenfügtvorgesehen. Es werden durch diesen Sendecontroller zusätzlicheInformationen als Steuerinformationen 8 zur Signalisierung speziellerZuständein den Datenrahmen eingefügt.
    [0027] EinVerfahren zum Transport von Daten in einer Vorrichtung entsprechenddem Oberbegriff des Anspruchs 1 meist folgende Schritte auf: zunächst werdendie Videodaten (6), sowie weitere Steuerinformationen (8)in einen Sendecontroller (4) eingelesen. Die hier eingelesenenVideodaten (6), sowie die Steuerinformationen (8)werden nun in gemeinsame Datenrahmen (30) zusammengefasst.Diese Datenrahmen werden als serielle Daten (21) zu Übertragung über einenDrehübertrager(3) ausgegeben.
    [0028] Nachdem Empfang der vom Drehübertrager (3) übertragenenDaten als serielle Daten (22) durch einen Empfangscontrollerwerden die darin enthaltenen Datenrahmen (30) ausgewertetund die wiederum in diesen enthaltenen Steuerinformationen (18) eineSteuereinheit (17) sowie die Videodaten (16) an eineDatensenke (15) ausgegeben.
    [0029] DieErfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhandvon Ausführungsbeispielenunter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.
    [0030] 1 zeigtbeispielhaft eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
    [0031] 2 zeigtin schematischer Form das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
    [0032] 3 zeigteinen typischen Datenrahmen, wie er zur Kommunikation der erfindungsgemäßen Vorrichtungeingesetzt wird.
    [0033] 1 zeigtbeispielhaft eine erfindungsgemäße Vorrichtung.Der Computertomograf (CT-Scanner) besteht aus zwei mechanischenHauptbestandteilen. Ein stationäresTeil 2 dient als Basis und Träger des ganzen Gerätes, indenen sich das rotierende Teil 1 dreht. Der Patient hinuntervier wird auf einer Liege in der Öffnung des rotierenden Teilspositioniert. Zur Abtastung des Patienten mittels Röntgenstrahlen 102 isteine Röntgenröhre 101 sowieein dieser gegenüberliegendangeordneter Detektor 103 vorgesehen. Röntgenröhre 101 und Detektor 103 sindauf dem rotierenden Teil 1 drehbar angeordnet. Ein Drehübertrager 3 dientzur elektrischen Verbindung zwischen dem rotierenden Teil 1 unddem stationärenTeil 2. Hierbei mit einerseits die hohe elektrische Leistungzur Speisung der Röntgenröhre 101 in Richtung desrotierenden Teils 1 und gleichzeitig die Videodaten inentgegengesetzten Richtung übertragen.Parallel hierzu ist eine Kommunikation von Steuerinformationen inbeiden Richtungen vorgesehen. Eine Auswerte- und Steuereinheit 106 dientzur Bedienung des Computertomografen sowie zur Anzeige der erzeugtenBilder. Die Kommunikation mit dem Computertomografen erfolgt über einebidirektionale Verbindung 105.
    [0034] 2 zeigtdas Blockschaltbild eine erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das rotierendeTeil 1 umfasst eine Datenquelle 5 zur Erzeugungvon Videodaten 6 aus den Messdaten des Detektors 103. Weiterhinist eine Steuereinheit 7 vorgesehen, welche Steuerinformationen 8 erzeugt.Die Videodaten 6 und auch die Steuerinformationen 8 werdendem Sendecontroller 4 zur Erzeugung serieller Daten 21 zugeführt. Dieseseriellen Daten 21 werden nun über den Drehübertrager 3 vomrotierenden Teil 1 auf das stationären Teil 2 in Formeines seriellen Datenstroms 22 übertragen. Dieser wird denEmpfangscontroller 14 ausgewertet, so das daraus die Videodaten 16 für die Datensenke 15,beispielsweise in Auswerte- und Steuereinheit 106, sowiedie Steuerinformationen 18 für die stationäre Steuereinheit 17 gewonnenwerden können.
    [0035] 3 zeigteinen typischen Datenrahmen (Frame) 30 zur Übertragungzwischen dem rotierenden Teil 1 und dem stationären Teil 2 bzw.in umgekehrter Richtung. Zu Beginn des Datenrahmens steht ein Kopf(Header) 31, welcher beispielsweise der Empfängerschaltungeine Synchronisation auf den Daten Takt ermöglicht. Auf den Header folgtein weiteres Datenfeld, welches beispiels weise Statusinformationen 32,gegebenenfalls eine oder mehrere Adressen von einem oder mehrerenEmpfängern bzw.dem Absender enthält,oder wahlweise Informationen überdie Verteilung bzw. die Prioritätdes Rahmens enthält.Ebenso könnenhier auch noch Informationen überdie Anzahl bzw. die Größe der Unterrahmen 33 enthaltensein. Auf dieses Feld folgt nun die eigentliche Nutzlast des Datenrahmensin Form von einem oder mehreren Unterrahmen 33, welche durcheinen Trailer, zur Signalisierung des Abschlusses des Datenrahmensabgeschlossen werden. Dieser Trailer 34 kann auch nochweitere Statusinformationen und insbesondere eine Prüfsumme (CRC)enthalten.
    1 rotierendesTeil 2 stationäres Teil 3 Drehübertrager 4 Sendecontroller 5 Datenquelle 6 Videodaten 7 Steuereinheit/rotierend 8 Steuerinformationen 14 Empfangscontroller 15 Datensenke 16 Videodaten 17 Steuereinheit/stationär 18 Steuerinformationen 21 serielleDaten/rotierend 22 serielleDaten/stationär 30 Datenrahmen 31 Header 32 Statusinformationen 33 Unterrahmen 34 Trailer 101 Röntgenröhre 102 Röntgenstrahlung 103 Detektor 104 Patient 105 bidirektionaleVerbindung 106 Auswerte-und Steuereinheit
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] Vorrichtung zur Signalübertragung in Computertomografenmit einem rotierendes Teil (1), welches gegenüber einemstationärenTeil (2) drehbar gelagert ist, umfassend – an demrotierenden Teil (1) wenigstens einen Sendecontroller (4),welcher aus den Videodaten (6) einer Datenquelle (5)sowie aus den Steuerinformationen (8) einer Steuereinheit(7) serielle Daten (21) zur Übertragung an den stationären Teil(2) mittels eines Drehübertragers(3) bereitstellt, und – an dem stationären Teil(2) wenigstens einen Empfangscontroller (14) zumEmpfang der durch den Drehübertrager(3) übertragenenseriellen Daten (22), welcher diese Daten auswertet unddie darin enthaltenen Steuerinformationen (18) an eineSteuereinheit (17) sowie die Videodaten (16) aneine Datensenke (15) übermittelt, dadurchgekennzeichnet, dass die vom Sendecontroller (4)erzeugten serielle Daten Datenrahmen (30) aufweisen, wobeiVideodaten (6) und Steuerinformationen (6) jeweilsin einem gemeinsamen Datenrahmen (30) übertragen werden.
    [2] Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Datenrahmen (30) einenoder mehrere Unterrahmen (33) aufweisen.
    [3] Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass Steuerinformationen (8) und Videodaten (6)in jeweils getrennten Unterrahmen (33) transportiert werden.
    [4] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Größe der Datenrahmen(30) entsprechend den zu übertragenen Informationen anpassbarist.
    [5] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Größe und/oderdie Anzahl der Unterrahmen (33) entsprechend den zu übertragenenInformationen anpassbar ist.
    [6] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Datenrahmen (30) beziehungsweiseUnterrahmen (33) zusätzlicheredundante Informationen enthalten, die zur Fehlerkorrektur bzw.zur Anpassung an die Eigenschaften der Übertragungsstrecke dienen.
    [7] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Sendecontroller (4) zur Ausbildungmehrerer serieller Datenströme(21) und entsprechend der Empfangscontroller (14)zum Empfang mehrerer serieller Datenströme (22) ausgelegtist.
    [8] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Kompression der Nutzdaten,bevorzugt der Bilddaten (6) vor der Umsetzung in serielleDaten im Sendecontroller (4) sowie eine entsprechende Vorrichtungzur Dekompression im Empfangscontroller (14) vorgesehenist.
    [9] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass in dem Drehübertrager 3 wenigstenseine weitere Datenstrecke zur Signalübertragung von dem stationären Teil zumrotierenden Teil vorgesehen ist, welche auf der rotierenden Seitevon dem Sendecontroller (4) und auf der stationären Seitevon den Empfangscontroller (14) verwaltet wird.
    [10] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Ringbus ausgestaltet ist.
    [11] Computertomograph umfassend ein rotierendes Teil(1), welches gegenübereinem stationären Teil(2) drehbar gelagert ist, wobei – an dem rotierenden Teil (1)wenigstens ein Sendecontroller (4) vorgesehen ist, welcheraus den Videodaten (6) der Datenquelle (5) sowieaus den Steuerinformationen (8) der Steuereinheit (7)serielle Daten (21) zur Übertragung an den stationären Teil(2) mittels eines Drehübertragers(3) bereitstellt, und – an dem stationären Teil(2) wenigstens ein Empfangscontroller (14) zumEmpfang der durch den Drehübertrager(3) übertragenenseriellen Daten (22) vorgesehen ist, welcher diese Datenauswertet und die darin enthaltenen Steuerinformationen (18)an eine Steuereinheit (17) sowie die Videodaten (16)an eine Datensenke (15) übermittelt, dadurch gekennzeichnet,dass die von dem wenigstens einen Sendecontroller (4)erzeugten serielle Daten Datenrahmen (30) aufweisen, wobeiVideodaten (6) und Steuerinformationen (6) jeweilsin einem gemeinsamen Datenrahmen (30) übertragen werden.
    [12] Verfahren zum Transport von Daten in einer Vorrichtungentsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durchdie folgende Schritte – Einlesenvon Videodaten (6) in einen Sendecontroller (4), – Einlesenvon Steuerinformationen (8) in den Sendecontroller (4), – Zusammenfassender Videodaten (6) und der Steuerinformationen (8)in gemeinsamen Datenrahmen (30), – Ausgabe der Datenrahmen (30)als serielle Daten (21) zu Übertragung über einen Drehübertrager(3), – Empfangender von dem Drehübertrager(3) übertragenenseriellen Daten (22), – Auswerten der in den seriellenDaten (22) enthaltenen Datenrahmen (30), – Ausgabevon Steuerinformationen (18) an eine Steuereinheit (17),und – Ausgabevon Videodaten (16) an eine Datensenke (15).
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    EP2824845B1|2016-05-25|Zweidraht-Kommunikationsprotokollmaschine
    KR101367015B1|2014-02-24|집적회로 간의 점 대 점 통신을 위한 물리적 인터페이스에서의 에러 검출
    US5479475A|1995-12-26|Method and system for providing communication between standard terminal equipment using a remote communication unit
    US7363051B2|2008-04-22|Dual mode wireless data communications
    US5727025A|1998-03-10|Voice, music, video and data transmission over direct current wires
    KR101674209B1|2016-11-08|디지털 장치와 rf 장치간에 이더넷 데이터를 송수신하는 방법 및 그 장치
    US6477179B1|2002-11-05|Data receiving device and data receiving method
    JP4615062B2|2011-01-19|Receiving apparatus and data communication method
    JP4639345B2|2011-02-23|無線基地局における無線装置コントローラノードと遠隔無線装置ノードとの間での通信インタフェース、通信装置、ならびに通信方法
    JP3017925B2|2000-03-13|移動通信端末と移動通信方法
    US5790608A|1998-08-04|Apparatus and method for synchronizing clock signals for digital links in a packet switching mode
    US7286806B2|2007-10-23|Detachable radio module
    EP2127265B1|2018-04-25|Verfahren und system zur übertragung von unkomprimiertem video über drahtlose kommunikationskanäle
    US7043671B2|2006-05-09|System and method for transmitting audio or video data using multiple levels of protection
    CN102136843B|2015-07-22|具有芯片间发射机的调谐器电路及提供芯片间链路帧的方法
    CN1227833C|2005-11-16|多速率转发器系统、多速率接收机和多速率发射机电路
    JP3237697B2|2001-12-10|可変レートでワイアレス通信を行う方法
    US8443124B2|2013-05-14|Physical layer device having an analog SERDES pass through mode
    US5944659A|1999-08-31|Architecture for TDMA medical telemetry system
    US8332721B2|2012-12-11|Enhanced error detection in multilink serdes channels
    CN101127564B|2013-09-11|执行多点到点数字射频传送的方法及数字射频传送系统
    US7039399B2|2006-05-02|Distribution of wireless telephony and data signals in a substantially closed environment
    ES2212995T3|2004-08-16|Correccion de error hacia adelante en canales multiplexados cdma permitiendo codificacion de alto rendimiento.
    US8811275B2|2014-08-19|Method of exchanging messages, sink device and source device
    CA2473007C|2009-08-25|Cable television return link system with high data-rate side-band communication channels
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004031272B4|2012-08-09|
    US20060007766A1|2006-01-12|
    US7274765B2|2007-09-25|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-01-12| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2011-02-07| R016| Response to examination communication|
    2012-03-28| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2013-02-28| R026| Opposition filed against patent|Effective date: 20121107 |
    2014-05-08| R037| Decision of examining division/fpc revoking patent now final|Effective date: 20140220 |
    2014-05-08| R107| Publication of grant of european patent rescinded|Effective date: 20140508 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410031272|DE102004031272B4|2004-06-28|2004-06-28|Rotary transformer for a plurality of channels, computed tomography with a rotary transformer for a plurality of channels and method for transporting a plurality of channels through a rotary transformer|DE200410031272| DE102004031272B4|2004-06-28|2004-06-28|Rotary transformer for a plurality of channels, computed tomography with a rotary transformer for a plurality of channels and method for transporting a plurality of channels through a rotary transformer|
    US11/169,150| US7274765B2|2004-06-28|2005-06-28|Rotating data transmission device for multiple channels|
    [返回顶部]