CN101374451A - 中继单元 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是使被检者携带的中继单元(3)小型化，对经由与中继单元(3)电连接的接收天线(A1～An)所接收的来自胶囊型内窥镜的无线信号，由频率变换部(35)进行频率变换处理后，从发送部(37)无线中继到被检体(1)外部的外部装置(4)，可记录到设置在外部装置内的记录装置中及显示到显示装置上，从而，在中继单元(3)中，不需要记录所有图像数据的大容量的记录装置的配置。

Description

中继单元

技术领域

本发明涉及将从被检体内发送的信号中继到被检体外部的外部装置的中继单元。

背景技术

近年来，在内窥镜的领域中提出了吞入型的胶囊型内窥镜。该胶囊型内窥镜设有拍摄功能和无线通信功能。胶囊型内窥镜为了用于观察(检查)，具有如下功能：在从被检体(人体)的口吞入后到自然排出为止的期间，在体腔内，例如胃、小肠等脏器的内部，随着其蠕动运动而移动，并依次进行拍摄。

在体腔内移动期间，由胶囊型内窥镜在体内拍摄的图像数据依次通过无线通信向外部发送，由设置在外部的接收装置接收，进行规定的处理后被保存。这样，通过以携带状态使用具备接收机构、信号处理机构及存储机构的接收装置，被检者可在胶囊型内窥镜吞入后到排出为止的期间自由行动。这样，在传统的胶囊型内窥镜系统中，胶囊型内窥镜排出后，根据存储器存储的图像数据在显示器上显示脏器的图像，由医生或看护人员进行诊断(例如，参照专利文献1)。

【专利文献1】日本特开2003-19111号公报

通常，由胶囊型内窥镜进行的体腔内的拍摄需要8小时左右的时间，在接收装置中设有记录该期间的图像数据的大型且大容量的记录装置。由于该结构，在以往产生接收装置大型化的问题，尤其是在将胶囊型内窥镜导入体内的期间，最好能减轻被检者的负担，因此，被检者所携带的接收装置大型化是不妥当的。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种可使被检者携带的装置实现小型化的中继单元。

为了解决上述问题以达到目的，本发明的中继单元的特征在于，该中继单元具有：多个接收天线，它们设置在被检体的体表面，接收从被检体内信息取得装置无线发送的信号；接收部件，其对经由上述接收天线所接收的信号进行信号处理；以及发送部件，其将由上述接收部件进行了信号处理后的信号向上述被检体外部的外部装置无线发送。

另外，本发明的中继单元的特征在于，在上述发明中，作为上述信号处理，上述接收部件将以特定的频率接收的上述信号变换处理成其他频率，上述发送部件将由上述接收部件变换处理成其他频率后的信号向上述外部装置无线发送。

另外，本发明的中继单元的特征在于，在上述发明中，作为上述信号处理，上述接收部件进行调制所接收的上述信号并附加检错码的处理，上述发送部件对附加了上述检错码的信号进行调制，并向上述外部装置无线发送。

另外，本发明的中继单元的特征在于，在上述发明中，该中继单元还具有暂时存储由上述接收部件所接收的信号的存储部件，上述接收部件从上述被检体内信息取得装置间歇地接收被无线发送的上述信号，作为上述信号处理，在接收上述信号的期间，进行将上述信号暂时存储到上述存储部件中的处理，并且在上述信号的接收结束的期间，进行将上述存储部件中存储的上述信号向上述发送部件输出的处理。

本发明的中继单元对经由接收天线所接收的来自被检体内信息取得装置的信号进行信号处理后向被检体外部的外部装置无线发送，因此，在中继单元中不需要记录图像数据的记录装置，具有可实现被检者携带的装置(中继单元)的小型化的效果。

附图说明

图1是本发明的被检体内信息取得系统的整体结构的示意图。

图2是该实施方式1的中继单元的内部结构的示意框图。

图3是图1所示的外部装置的内部结构的示意框图。

图4是该实施方式2、3的中继单元的内部结构的示意框图。

图5是该实施方式4的中继单元的内部结构的示意框图。

【符号说明】

1   被检体

2   胶囊型内窥镜

3   中继单元

4   外部装置

31  天线选择部

32  接收电路

33  带通滤波器

34  放大部

35  频率变换部

36  本地发信部

37  发送部

38  解调部

39  信号处理部

40  记录部

41  输入输出接口

42  便携通信终端

50  无线装置

51  控制器

52  显示装置

53  记录装置

A1～An 接收天线

B   发送天线

C，D 天线

具体实施方式

以下，根据图1～图5的附图详细说明本发明的中继单元的实施方式。另外，本发明不限于这些实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可有各种变更实施方式。

(实施方式1)

图1是本发明的被检体内信息取得系统的整体结构的示意图。如图1所示，本实施方式的被检体内导入系统具有：导入被检体1的体腔内并沿通过路径移动的胶囊型内窥镜2、对从胶囊型内窥镜2发送的包含影像信号的无线信号进行中继的中继单元3、以及根据中继单元3所接收的无线信号中所包含的影像信号来显示体腔内图像的外部装置4，中继单元3和外部装置4之间的信息交接由无线通信直接进行。接收天线A1～An用例如环形天线形成。该环形天线以固定在被检体1的体表面的规定位置上的状态使用，接收天线A1～An最好具有将环形天线固定到被检体1的体表面上的固定部件。另外，各个接收天线A1～An也可以附在例如被检体1可穿着的外套上，被检体1通过穿着该外套可安装接收用天线A1～An。另外，该情况下，接收用天线A1～An相对于外套可以装卸。

胶囊型内窥镜2导入被检体1的体腔内，由拍摄元件拍摄并取得体腔内图像，在中继单元3中以特定的频率对包含影像信号的信号进行频率调制，并从RF发送部作为无线信号向被检体1外部无线发送(未图示)。

图2是表示该实施方式1的中继单元3的结构的示意框图。如该图2所示，中继单元3具有：多个接收天线A1～An；从这些接收天线A1～An中选择适当接收天线的天线选择部31；配置于天线选择部31的后级，具有仅使经由接收天线A1～An的任意一个而接收的无线信号中的上述特定的频率分量通过的功能的带通滤波器33；对通过了带通滤波器33的频率分量的强度进行放大的放大部34；将放大部34放大的频率分量的频率变换到规定的值的频率变换部35；将规定的本地信号供给频率变换部35的本地发信部36；作为发送部件的发送部37，其将由频率变换部35进行了频率变换后的无线信号经由发送天线B无线发送；以及向这些部位供给电源的电池等电源供给部(未图示)。另外，上述带通滤波器33、放大部34、频率变换部35及本地发信部36构成作为本发明的接收部件的接收电路32。另外，在以下实施方式的中继单元3中当然也具有电源供给部。

天线选择部31具有如下功能：从多个接收天线A1～An中选择用于无线信号的接收的天线，并将经由所选择的接收天线而接收的无线信号向带通滤波器33输出。该天线选择部31的具体的选择机制为，例如比较各个接收天线A1～An所接收的无线信号的信号强度，选择信号强度最高的接收天线。

带通滤波器33仅仅使胶囊型内窥镜2发送的无线信号的特定频率所对应的频带的频率分量通过，并向放大部34输出。

频率变换部35为了避免在发送侧和接收侧发生无线信号的干扰，将放大部34所输出的频率分量的频率变换成规定的值后向发送部37输出。具体地说，频率变换部35根据从本地发信部36输出的本地信号，进行如下的信号处理：将从放大部34输出的频率分量的频率变换成与输入时的频率分量和本地信号的频率之差对应的频率。

本地发信部36用于生成并输出频率变换部35的频率变换中采用的本地信号。具体地说，本地发信部36具有如下的功能：生成频率与从放大部34向频率变换部35输入时的频率分量的频率之间的差分值为规定值的本地信号，并向频率变换部35输出。

发送部37将由频率变换部35变换后的频率分量的影像信号等信号作为无线信号进行无线发送。具体地说，发送部37通过无线进行电连接，从而向显示由胶囊型内窥镜2所拍摄的体腔内图像的外部装置4发送频率变换后的频率分量的无线信号。

外部装置4用于显示胶囊型内窥镜2所拍摄的体腔内图像等，例如，如图3的框图所示，具有如下的工作站等的结构：根据经由天线C由无线装置50接收的来自中继单元3的无线信号，控制器51使显示装置52进行体腔内图像等的图像显示，并且使该体腔内图像等的数据记录到记录装置53中。具体地说，外部装置4可构成为通过CRT显示器、液晶显示器等直接显示图像，也可构成为如打印机等那样向其他介质输出图像。

在上述的中继单元3中，例如从胶囊型内窥镜2发送特定频率f的无线信号后，该无线信号经由仅使频率f及其附近值的频率分量通过的带通滤波器33，向放大部34输入。输入到该放大部34的频率分量的强度被放大，并进一步通过频率变换部35变换成不同于上述特定频率的频率(该实施方式中，为从放大部34向频率变换部35输入时的频率分量的频率)与来自本地发信部36的本地信号的频率之间的差分值，然后作为无线信号从发送部37向外部装置4无线发送。

在外部装置4中，无线装置50从中继单元3接收无线信号后，对由胶囊型内窥镜2所取得的体腔内图像等的数据进行解调、格式变换及图像处理，然后，通过控制器51的控制，在记录装置53中记录该体腔内图像等的数据，并且在显示装置52上进行显示，可由医生等进行观察和诊断。

这样，在该实施方式中，被检者安装的装置仅由中继单元组成，从该中继单元将来自胶囊型内窥镜的体腔内图像等的无线信号中继到外部装置，进行设置在外部装置中的记录装置的记录及显示装置的显示，因此，在中继单元中不需要大容量的记录装置，可实现被检者携带的装置的小型化。

另外，在该实施方式中，数据的解调及图像处理由外部装置进行，因此，在中继单元中不需要调谐器等解调部和图像处理部，因此，可进一步实现被检者携带的装置的小型化。

另外，在该实施方式中，采用无线通信，安装到被检者上的中继单元与具有商用电源的外部装置以非接触方式连接，因此，也具有可确保对人体的电绝缘性而保证安全性的效果。

而且，在该实施方式中，通过使设置在被检者的外部的外部装置具备记录装置，可缓和对记录装置的大小、消耗功率的制约，因此，也具有可由外部装置高速且实时地进行接收数据的图像处理等处理的效果。

(实施方式2)

但是，在胶囊型内窥镜2中，为了实现小型、轻量化，电池的容量有限，而胶囊型内窥镜2的RF发送装置的功率消耗大。因而，从该RF发送装置仅发送必须的最低限的无线信号来缩短驱动时间，抑制胶囊型内窥镜2内的功率消耗。从而，在现有的胶囊型内窥镜2中，若不附加用于进行信号的纠错等的检错码等，以与该信号相同的形态直接从中继单元向被检体外部的外部装置4发送无线信号，则在受到干扰的影响时，会成为抗干扰很弱的信号的形态。

图4是该实施方式2的中继单元3的内部结构的示意框图。该实施方式的中继单元3构成为，将从胶囊型内窥镜2接收的帧单位的无线信号暂时解调后，重新附加检错码后从发送部37发送。

因而，在接收电路32中，除了与实施方式1同样的带通滤波器33和放大部34以外，还具有根据放大部34所放大的频率分量的信号对体腔内图像等的数据进行解调的解调部38和对解调后的数据进行信号处理的信号处理部39，由该信号处理部39进行了信号处理后的数据，暂时记录到设置在中继单元3内的记录部40中后被读出，由发送部37例如进行频率调制后作为无线信号从天线B无线发送。

该信号处理部39对由解调部38解调的数据附加例如奇偶校验等的检错码而变更帧格式，然后将该1帧的数据记录到记录部40中，在中继单元3与外部装置4的通信建立时，读出在该记录部40中记录的数据并向发送部37输出，可从发送部37进行无线发送。

外部装置4由与实施方式1同样的结构组成，无线装置50接收来自中继单元3的无线信号，并根据该信号进行由胶囊型内窥镜2所取得的体腔内图像等的数据的解调、基于检错码的数据纠错、图像的格式变换及图像处理后，通过控制器51的控制，在记录装置53中记录该体腔内图像等的数据，并在显示装置52中进行显示，可由医生等进行观察和诊断。

这样，在该实施方式中，对从胶囊型内窥镜接收的无线信号进行解调，将检错码附加到该解调后的信号(数据)上后进行中继，并进行设置在外部装置中的记录装置的记录及显示装置的显示，因此，可实现被检者携带的装置的小型化。

另外，在该实施方式中，与实施方式1同样，通过采用无线通信，可确保对人体的电绝缘性而保证安全性。而且，通过使外部装置具有记录装置，可缓和对记录装置的大小、消耗功率的制约，因此，可由外部装置高速且实时地进行接收数据的图像处理等处理。

(实施方式3)

但是，胶囊型内窥镜2并不总是进行无线信号的发送动作，而是构成为通过交互地重复发送期间和停止期间，间歇地发送帧单位的无线信号。即，从降低胶囊型内窥镜2的消耗功率的观点看，该实施方式中，为了降低由拍摄元件等取得的图像的数据量，例如设拍摄间隔为0.5秒左右。这意味着降低发送的数据量，胶囊型内窥镜2的RF发送装置为了发送以0.5秒间隔取得的各个图像数据，在0.28秒左右的期间进行发送动作，剩下的0.22秒左右的期间成为不进行发送动作的停止期间。

该实施方式3的中继单元3是由与实施方式2的中继单元同样的结构组成的，因此用图4的框图详细说明。该实施方式中，如图4所示，在中继单元3中设置作为暂时记录从胶囊型内窥镜2接收的数据的记录部件的存储容量小的记录部40，中继单元3从胶囊型内窥镜2接收无线信号期间，不建立中继单元3与外部装置4的通信，将从胶囊型内窥镜2接收的数据例如1帧的数据暂时记录到记录部40中，在从胶囊型内窥镜2接收无线信号的接收结束，中继单元3与外部装置4的通信建立时，即在上述停止期间，从发送部37汇总并无线发送该记录部40中记录的数据。

因而，在接收电路32中，除了与实施方式1同样的带通滤波器33和放大部34以外，还具有根据放大部34所放大的频率分量的信号对体腔内图像等的数据进行解调的解调部38和对解调后的数据进行信号处理的信号处理部39，由该信号处理部39进行了信号处理后的数据，暂时被记录在设置于中继单元3内的记录部40中，在上述停止期间被读出，由发送部37例如频率调制后作为无线信号从发送天线B无线发送。另外，在该实施方式中，虽然来自胶囊型内窥镜2的发送时间和来自中继单元3的发送时间不同，但是，通过提早从中继单元3中的记录部40读出数据和从发送部37发送信号的时间，例如采用周期短的定时时钟，可进行应对。另外，在该实施方式中，从胶囊型内窥镜2发送的无线信号的频率和从发送部37发送的无线信号的频率可设定成相同频率分量的频率，也可设定成不同频率分量的频率。

外部装置4由与实施方式1同样的结构组成，无线装置50接收来自中继单元3的无线信号，根据该信号进行由胶囊型内窥镜2取得的体腔内图像等的数据的解调、图像的格式变换及图像处理，然后通过控制器51的控制，将该体腔内图像等的数据记录到记录装置53中，并在显示装置52中进行显示，使医生等可进行观察和诊断。

这样，在该实施方式中，中继单元内具有存储容量小的记录部，将从胶囊型内窥镜向中继单元发送的信号(数据)暂时记录在该记录部中，在从该胶囊型内窥镜接收无线信号结束，中继单元与外部装置的通信建立时，中继该记录部中记录的信号，进行设置在外部装置中的记录装置的记录及显示装置的显示，因此，可实现被检者携带的装置的小型化。

另外，在该实施方式中，也与实施方式1、2同样，通过采用无线通信，可确保对人体的电绝缘性而保证安全性。而且，通过使外部装置具有记录装置，可缓和对记录装置的大小、消耗功率的制约，因此，可由外部装置高速且实时地进行接收数据的图像处理等处理。

(实施方式4)

图5是该实施方式4的中继单元的内部结构的示意框图。在该实施方式中，与实施方式3的不同点在于，中继单元3不是经由发送部37，而是经由输入输出接口41与便携电话等便携通信终端42连接。然后，从信号处理部39输出的数据，从该便携通信终端42，经由例如已有的采用广域网(WAN)等的通信基础设施，向外部装置4无线发送。该便携通信终端42通过连接器可装卸地与输入输出接口41电连接。

在该实施方式中，与实施方式3同样，中继单元3可以在从胶囊型内窥镜2接收无线信号结束，与外部装置4的通信建立时，将存储容量小的记录部40中记录的数据汇总向便携通信终端42输出，从便携通信终端42无线发送，也可以在从胶囊型内窥镜2接收无线信号时，将记录部40中记录的数据汇总向便携通信终端42输出，从便携通信终端42无线发送。但是，在后者的情况下，必须将从胶囊型内窥镜2发送的无线信号的频率和从便携通信终端42发送的无线信号的频率设定成不同的频率分量的频率。

外部装置4由与实施方式1同样的结构组成，无线装置50接收来自中继单元3的无线信号，根据该信号进行由胶囊型内窥镜2取得的体腔内图像等的数据的解调、图像的格式变换及图像处理，然后通过控制器51的控制，将该体腔内图像等的数据记录到记录装置53中，并在显示装置52中进行显示，使医生等可进行观察和诊断。

这样，在该实施方式中，与实施方式3同样，在中继单元内具有暂时存储数据量少的数据的记录部，在外部装置中记录胶囊型内窥镜取得的体腔内图像等的数据，因此，可实现被检者携带的装置的小型化。

为了从中继单元进行信号发送，连接相对于中继单元可装卸的便携通信终端来进行，因此，在例如胶囊型内窥镜仅仅以特定的部位(脏器)作为观察对象时，在到达该特定部位期间，可将便携通信终端从中继单元拆卸，由此，从被检者吞入胶囊型内窥镜后至到达特定部位期间，不需要便携通信终端，可减轻被检者的负担。

另外，在该实施方式中，也与实施方式1、2同样，通过采用无线通信，可确保对人体的电绝缘性而保证安全性。而且，通过使外部装置具有记录装置，可缓和对记录装置的大小、消耗功率的制约，因此，可由外部装置高速且实时地进行接收数据的图像处理等处理。

【产业上的利用可能性】

如上所述，本发明的中继单元用于将从被检体内发送的信号中继到被检体外部的外部装置，特别适用于将从胶囊型内窥镜发送的信号中继到外部装置。

Claims (4)

1.一种中继单元，其特征在于，该中继单元具有：

多个接收天线，它们设置在被检体的体表面，接收从被检体内信息取得装置无线发送的信号；

接收部件，其对经由上述接收天线所接收的信号进行信号处理；以及

发送部件，其将由上述接收部件进行了信号处理后的信号向上述被检体外部的外部装置无线发送。

2.根据权利要求1所述的中继单元，其特征在于，

作为上述信号处理，上述接收部件将以特定的频率接收的上述信号变换处理成其他频率，上述发送部件将由上述接收部件变换处理成其他频率后的信号向上述外部装置无线发送。

3.根据权利要求1所述的中继单元，其特征在于，

作为上述信号处理，上述接收部件进行调制所接收的上述信号并附加检错码的处理，上述发送部件对附加了上述检错码的信号进行调制，并向上述外部装置无线发送。

4.根据权利要求1所述的中继单元，其特征在于，

该中继单元还具有暂时存储由上述接收部件所接收的信号的存储部件，

上述接收部件从上述被检体内信息取得装置间歇地接收被无线发送的上述信号，作为上述信号处理，在接收上述信号的期间，进行将上述信号暂时存储到上述存储部件中的处理，并且在上述信号的接收结束的期间，进行将上述存储部件中存储的上述信号向上述发送部件输出的处理。

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