通信系统技术方案

一种通信系统，其通过串行时钟SCL和串行数据SDA将I2C从机(10)与I2C主机(30)连接，该串行时钟SCL传递从I2C主机(30)发送的时钟，该串行数据SDA双向发送数据，其中，该通信系统具有：第1信号线(41)，其构成串行数据SDA的一部分，从I2C主机(30)向I2C从机(10)发送规定的数据；第2信号线(42)，其构成串行数据SDA的一部分，从I2C从机(10)向I2C主机(30)发送规定的数据；第1信号线选择部(51)和第2信号线选择部(52)，它们选择第1信号线和第2信号线中的任意一方而使该任意一方作为串行数据SDA有效；以及信号控制部(31)，其对所述信号线选择部的选择动作进行控制。

communication system

A communication system through the serial clock SCL and SDA serial data from the I2C machine (10) and I2C (30) connected to the host, the serial clock SCL transfer from the I2C host (30) sent the clock, serial data SDA bidirectional transmission data, which has the communication system: first signal line (41), which constitutes a part of the serial data of SDA, I2C (30) from the host to the I2C from the machine (10) for transmitting a prescribed data signal line; second (42), which constitutes a portion of the serial data from I2C SDA, from the machine (10) to the I2C host (30) sends the prescribed data; the first signal line selection unit (51) and the second signal line selection unit (52), they choose any of the first and second signal lines in one of the one as the SDA serial data effectively; and signal control part (31), to which the signal line selection of action control.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有搭载CMOS传感器作为摄像元件的内窥镜的内窥镜系统中的通信系统。
技术介绍
以往，作为用于通过通信将多个元件之间连接的通用的串行连接方式，公知有被称为所谓的I2C(Inter-IntegratedCircuit：内置集成电路)的串行通信标准。该I2C是通过由电阻上拉的双向的两条集电极开路信号线(串行数据SDA和串行时钟SCL)进行通信的同步式的串行通信标准，使用该SDA和SCL对所指定的设备进行写入和读出。该SDA和SCL都是总线信号，在I2C中通过该总线将多个元件之间连接。而且，在I2C中设置有主机和从机，该主机利用该SDA和SCL的总线信号进行数据的读取和写入的请求，该从机根据主机的请求而接收或发送数据，而且能够在总线上连接多个从机。并且，主机在指定被单独确定的从机的地址而选择了从机后，与该从机进行通信。另一方面，以往在医疗用领域和工业用领域中具有摄像元件的内窥镜被广泛地使用。并且，还公知有被称为处理器的信号处理装置构成内窥镜系统的技术，其中，该信号处理装置与内窥镜装卸自如地连接并承担内窥镜的各种信号处理。并且，近年来也提出了采用CMOS传感器作为摄像元件的内窥镜。这种CMOS传感器在其传感器芯片内与摄像部一起具有A/D转换部，并且作为传感器的输出信号是数字信号。而且，在这种具有采用CMOS传感器的内窥镜的内窥镜系统中，公知有利用上述的I2C进行CMOS传感器与作为信号处理部的处理器之间的通信控制的技术(日本特许第5356632号公报)。而且，在利用上述的I2C进行通信控制并且在内窥镜前端采用了CMOS传感器的内窥镜系统的情况下，考虑有将CMOS传感器作为一个从机并将主机安装于处理器的结构。在这样的内窥镜系统的情况下，配设于内窥镜前端部的CMOS传感器与处理器通过数米长的缆线而连接，这意味着作为一个从机的CMOS传感器和作为主机的处理器通过数米的缆线而连接。另一方面，这种内窥镜系统也多用在所谓的电手术刀等噪声源的附近，上述连接主机(处理器)和从机(CMOS传感器)的缆线会置身于这种噪声中。这里，由于上述的电手术刀等周围设备会成为比较强力的噪声源，因此在该噪声施加于上述连接主机(处理器)和从机(CMOS传感器)的缆线的情况下，即使该缆线具有充分的抗噪声性，在与I2C总线连接的从机(CMOS传感器)侧也有可能将该外来噪声误认为串行时钟SCL的上升沿。而且，在I2C系统将上述外来噪声误认为串行时钟SCL的上升沿的情况下，在从机(CMOS传感器)与主机(处理器)的通信序列上产生bit移位，串行数据SDA的信号输出的方向未吻合，引起被称为所谓的输出信号的冲突(以下，简称为冲突)的现象。而且，在I2C中，由于以在多主机总线间通过冲突检测和总线仲裁(busarbitration)进行总线调停(总线的所有权的调停)为前提，因此当在I2C总线上产生了冲突时，理解为多个主机同时访问，并且由于这些主机彼此的冲突被保障，因此没有问题。但是，在I2C系统中，主-从机之间的由于bit移位而引起的冲突是预想外的举动。而且，在上述的内窥镜系统中，在作为从机的CMOS传感器将外来噪声误认为串行时钟SCL的上升沿的情况下，有可能出现以下情况：作为主机的处理器误以为与其他主机同时访问，从而停止串行时钟SCL和串行数据SDA，即将总线设为空闲状态。而且，在主机停止上述串行时钟SCL和串行数据SDA的停止时机与从机侧的L驱动(例如，Ack)重叠的情况下，串行数据SDA在被拉至“L”的状态下停止，因此总线等同于忙状态。其结果为，产生了作为主机的处理器无法访问CMOS传感器以外的从机的不良情况。即，由于在主机看来总线一直是忙状态，因此主机处于待机的状态而不恢复，成为所谓的系统冻结状态。当像上述那样在内窥镜系统中成为系统冻结状态时，产生例如带给用户再启动处理器的麻烦(从切断电源开关到接通电源开关的动作等)、检查中的记录数据(观察动态图像捕获等暂时保管数据等)全部无效这样的不良情况。而且，上述那样的基于双向的集电极开路信号线的I2C总线构成线OR(线“或”)，但构成该线OR这一情况成为容易引起上述问题的主要原因。即，在线OR中，当与总线连接的设备中的任意一个成为L驱动状态时，总线会物理上强制性遵从该逻辑。I2C通过在bit序列规则上规定能够进行L驱动的设备是单一的这样的规则来实现双向。即，在I2C中，通过遵守该规则而使得能够进行双向通信。但是，在像上述那样构成为通过数米长的缆线将配设于内窥镜前端部的作为从机的CMOS传感器与作为主机的处理器之间连接的内窥镜系统中，由于混入到该缆线中的外来噪声的影响而处于像上述那样该规则容易失败的状况下，因此存在容易引起总线上的输出信号的冲突这样的问题。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，在具有搭载CMOS传感器作为摄像元件的内窥镜的内窥镜系统的通信系统中，提供能够避免产生由外来噪声引起的系统冻结的通信系统。
技术实现思路
用于解决课题的手段本专利技术的一个方式的通信系统通过时钟信号线和串行数据信号线将从机设备与主机设备连接，该主机设备通过指定地址而与所述从机设备进行数据的发送接收，所述时钟信号线传递从所述主机设备发送的时钟，所述串行数据信号线双向发送数据，其中，所述通信系统具有：第1信号线，其构成所述串行数据信号线的一部分，从所述主机设备向所述从机设备发送规定的数据；第2信号线，其构成所述串行数据信号线的一部分，从所述从机设备向所述主机设备发送规定的数据；信号线选择部，其选择所述第1信号线和所述第2信号线中的任意一方而使该任意一方作为所述串行数据信号线有效；以及信号控制部，其对所述信号线选择部的所述选择动作进行控制。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式的内窥镜系统中的I2C系统的结构的图。图2是示出了第1实施方式的内窥镜系统中的串行数据SDA的总线信号方向切换机构的逻辑电路的真值表的图。图3是示出了在第1实施方式的内窥镜系统中正常时的各串行总线信号的状态的时序图。图4是示出了在第1实施方式的内窥镜系统中在假设不具有串行数据SDA的总线信号方向切换机构时异常信号施加到串行时钟SCL总线上时的各串行总线信号的状态的时序图。图5是示出了在第1实施方式的内窥镜系统中异常信号施加到串行时钟SCL总线上时的各串行总线信号的状态的时序图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是示出在本专利技术的第1实施方式的内窥镜系统中I2C系统的结构的图。如图1所示，作为本专利技术的第1实施方式的内窥镜系统1的主要部分由内窥镜2和处理器3构成，该内窥镜2采用了CMOS传感器作为摄像元件，该处理器3与上述内窥镜2装卸自如地连接，进行内窥镜2的各种信号处理。上述内窥镜2具有：CMOS传感器11，其设置在被插入于被检体中的插入部的前端，对被检体的光学像进行拍摄并输出规定的数字摄像信号；缆线20，其与上述CMOS传感器11连接，除了传送上述数字摄像信号之外还传送针对CMOS传感器11的控制信号等；以及连接器部21，其配设于该缆线20的另一端，用于与上述处理器3连接。CMOS传感器11构成为具有：摄像部12(PD12)，其根据在处理器3中生成的规定的时钟和垂直同步信号VD/水平同步信号HD，对被检体的光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信系统，其通过时钟信号线和串行数据信号线将从机设备与主机设备连接，该主机设备通过指定地址而与所述从机设备进行数据的发送接收，所述时钟信号线传递从所述主机设备发送的时钟，所述串行数据信号线双向发送数据，所述通信系统的特征在于，具有：第1信号线，其构成所述串行数据信号线的一部分，从所述主机设备向所述从机设备发送规定的数据；第2信号线，其构成所述串行数据信号线的一部分，从所述从机设备向所述主机设备发送规定的数据；信号线选择部，其选择所述第1信号线和所述第2信号线中的任意一方而使该任意一方作为所述串行数据信号线有效；以及信号控制部，其对所述信号线选择部的所述选择动作进行控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.25 JP 2014-2631881.一种通信系统，其通过时钟信号线和串行数据信号线将从机设备与主机设备连接，该主机设备通过指定地址而与所述从机设备进行数据的发送接收，所述时钟信号线传递从所述主机设备发送的时钟，所述串行数据信号线双向发送数据，所述通信系统的特征在于，具有：第1信号线，其构成所述串行数据信号线的一部分，从所述主机设备向所述从机设备发送规定的数据；第2信号线，其构成所述串行数据信号线的一部分，从所述从机设备向所述主机设备发送规定的数据；信号线选择部，其选择所述第1信号线和所述第2信号线中的任意一方而使该任意一方作为所述串行数据信号线有效；以及信号控制部，其对所述信号线选择部的所述选择动作进行控制。2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述信号控制部根据在所述串行数据信号线中在所述主机设备与所述从机设备之间发送接收的数据的种类对所述信号线选择部的所述选择动作进行控制，以使得该所述信号线选择部选择所述第1信号线和所述第2信号线中的任意一方而使该任意一方作为所述串行数据信号线有效。3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述信号控制部对所述信号线选择部的所述选择动作进行控制，以使得在从所述主机设备向所述从机设备发送所述规定的数据时所述信号线选择部选择所述第1信号线而使该第1信号线作为所述串行数据信号线有效，并且仅在所述主机设备接收来自所述从机设备的所述规定的数据的接收比特时所述信号线选择部选择所述第2信号线而使该第2信号线作为所述串行数据信号线有效。4.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，所述信号控制部具有输出信号方向切换信号的端子，该信号方向切换信号用于对所述信号线选择部的所述选择动作进行控制。5.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，所述信号控制部在所述第1信号线作为所述串行数据信号线有效的情况下将规定的信号电平的所述信号方向切换信号输出给所述信号线选...

【专利技术属性】
技术研发人员：香川凉平，高桥秀次，石关学，河野秀太郎，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP