CN102186397A - 位置检测系统和位置检测方法 - Google Patents

Abstract

位置检测磁性引导系统(1)中的配置在检测空间K外的外部装置(200)具有：信号生成部(221)，其输出谐振频率F0的驱动信号；驱动线圈驱动部(222)，其对由信号生成部(221)生成的驱动信号进行电流放大；驱动线圈(224)，其与从驱动线圈驱动部(222)输入的驱动信号相应地在检测空间(K)内形成驱动磁场；以及控制部(201)(驱动磁场产生控制部201A：参照图6)，其检测驱动线圈(224)所形成的驱动磁场的稳定度，与检测出的稳定度相应地控制信号生成部(221)。

Description

位置检测系统和位置检测方法

技术领域

本发明涉及一种位置检测系统和位置检测方法，特别是涉及一种使用磁场对被导入到被检体内的胶囊型的被检体内导入装置的位置进行检测的位置检测系统和位置检测方法。

背景技术

近年来，开发了一种具备摄像元件的胶囊型的被检体内导入装置(下面称为胶囊内窥镜)。胶囊内窥镜例如经口导入到被检体内来拍摄被检体内，通过无线将所获得的图像(下面称为被检体内图像)发送到配置在被检体外的体外设备。操作者通过目视来确认由体外设备接收到的被检体内图像，能够诊断被检体的症状等。

这种胶囊内窥镜本身通常无法在被检体内移动，要通过被检体的消化器官等的蠕动运动来在被检体内进行移动。因此，与例如纤维镜(fiberscope)等由操作者能够在某种程度上自由地选择观察部位的内窥镜相比，也存在观察能力较差的情况。

作为解决上述缺点的技术，例如存在下面所示的专利文献1。根据本专利文献1，通过从被检体外部对具备永久磁铁等磁场产生单元的胶囊内窥镜提供磁场(下面将其称为引导磁场)，能够从被检体外主动地控制胶囊内窥镜的姿势、运动。

但是，如上述专利文献1那样，为了利用从被检体外部提供的磁场来控制被检体内的胶囊内窥镜的姿势、运动，需要正确地获知胶囊内窥镜在被检体内的位置、朝向等。下面，将对胶囊内窥镜的位置、朝向(姿势)的检测简称为位置检测。

为此，在专利文献1中，将由线圈(L)和电容器(C)构成的谐振电路(下面将其称为LC谐振电路)设置在胶囊内窥镜内，通过检测该LC谐振电路在从外部提供的磁场(下面将其称为驱动磁场)的作用下产生的谐振磁场，来检测胶囊内窥镜的位置、朝向。下面，将根据这样从外部对LC谐振电路提供驱动磁场来产生的谐振磁场来导出位置、朝向等信息的方式称为被动(passive)方式。利用被动方式能够得到可抑制胶囊内窥镜内的功耗的优点。

专利文献1：日本特开2005-245963号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在被动方式中，体外设备的磁场传感器除了检测从LC谐振电路发出的谐振磁场以外，还检测用于对LC谐振电路的感应的驱动磁场。因此，为了检测胶囊内窥镜的正确的位置，需要排除驱动磁场的影响。

例如能够通过如下方法来去除驱动磁场的影响：由磁场传感器预先检测在没有LC谐振电路的状态下产生的驱动磁场的影响，在实际检测胶囊内窥镜(LC谐振电路)的位置时，通过矢量运算从磁场传感器所检测出的磁场成分中减去预先检测出的驱动磁场的成分。

在此，如果产生驱动磁场的驱动磁场产生装置由一组信号发生部、驱动部以及驱动线圈构成，则即使驱动磁场产生少许的变动，对位置检测的精确度的影响也不大。这是因为谐振磁场的强度与驱动磁场的强度成比例地发生变动。

可是，实际上，为了不依赖于胶囊内窥镜的空间位置、朝向而以相同的条件感应LC谐振电路，需要使用多个驱动磁场产生部，根据状况从不同的方向产生驱动磁场。在这种结构中，由于在驱动磁场产生装置之间驱动磁场的强度变动产生差异，因此产生如下问题：所产生的驱动磁场的磁场分布随着驱动磁场产生装置的切换而发生变化。

作为解决这种问题的方法，存在将从各驱动线圈发出的驱动磁场的强度进行反馈来控制驱动部的所谓的反馈控制。然而，在反馈控制中，直到从驱动部输出的信号的强度收敛于目标值为止要花费一定的时间，或者计算出下一个目标值的处理需要花费时间等，因此很难实时地进行正确的控制。其结果是在使用反馈控制的位置检测系统中，存在所导出的胶囊内窥镜的位置、朝向的准确度有可能不稳定的问题。

因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种使用反馈控制能够稳定地进行正确的位置检测的位置检测系统和位置检测方法。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的位置检测系统具备被检体内导入装置和外部装置，该被检体内导入装置以被导入到被检体内的状态被配置在检测空间内，该外部装置被配置在上述被检体外，该位置检测系统的特征在于，上述被检体内导入装置具有谐振电路，该谐振电路感应从外部输入的上述驱动磁场而发出谐振磁场，上述外部装置具有：驱动线圈驱动部，其输出规定频率的驱动信号；驱动线圈，对该驱动线圈输入被输出的上述驱动信号来在上述检测空间内形成上述驱动磁场；检测线圈，其检测上述谐振磁场并输出检测信号；位置导出部，其使用上述检测信号来导出上述谐振电路的位置信息；电流检测部，其检测被输入到上述驱动线圈的上述驱动信号的电流振幅值；以及驱动磁场产生控制部，其使用上述电流振幅值计算出由上述驱动线圈驱动部输出的驱动信号的振幅值，根据计算出的该振幅值来检测上述驱动磁场的稳定度，根据检测出的该驱动磁场的稳定度来控制上述位置导出部。

上述本发明的位置检测系统的特征在于，上述驱动磁场产生控制部计算前次计算出的振幅值与当前计算出的振幅值之差，将该差与预先设定的基准值进行比较，将通过该比较得到的结果作为表示上述稳定度的比较结果信号来输出到上述位置导出部，上述位置导出部根据被输入的上述比较结果信号，将从上述检测线圈输入的上述检测信号或者所导出的上述位置信息设为有效或者无效。

上述本发明的位置检测系统的特征在于，上述位置导出部在被输入的上述比较结果信号表示上述差大于上述基准值的情况下，将从上述检测线圈输入的上述检测信号或者所导出的上述位置信息设为无效。

上述本发明的位置检测系统的特征在于，上述位置导出部在被输入的上述比较结果信号表示上述差大于上述基准值的情况下，将从上述检测线圈输入的上述检测信号或者所导出的上述位置信息设为有效。

上述本发明的位置检测系统的特征在于，上述位置导出部具有：位置计算部，其根据从上述检测线圈输入的第一规定数量的上述检测信号的平均值来导出上述位置信息；以及平均化数量增减部，其根据被输入的上述比较结果信号来增大或者减小上述第一规定数量。

上述本发明的位置检测系统的特征在于，在表示上述差小于等于上述基准值的上述比较结果信号连续输入到上述位置导出部的次数大于等于第二规定次数的情况下，上述平均化数量增减部使上述第一规定数量减小。

上述本发明的位置检测系统的特征在于，在表示上述差大于上述基准值的上述比较结果信号连续输入的次数小于第三规定次数的情况下，上述平均化数量增减部使上述第一规定数量增加。

上述本发明的位置检测系统的特征在于，在表示上述差大于上述基准值的上述比较结果信号连续输入的次数小于第三规定次数的情况下，上述平均化数量增减部使上述第一规定数量增加。

上述本发明的位置检测系统的特征在于，上述外部装置具有：多个上述驱动线圈；驱动线圈切换部，其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个；以及切换控制部，其控制上述驱动线圈切换部使其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个，其中，在由上述驱动磁场产生控制部检测出的上述稳定度较低时，上述切换控制部控制上述驱动线圈切换部使其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个。

上述本发明的位置检测系统的特征在于，上述外部装置具有：多个上述驱动线圈；驱动线圈切换部，其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个；以及切换控制部，其控制上述驱动线圈切换部使其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个，其中，上述驱动磁场产生控制部将通过比较上述差与上述基准值而检测出的上述稳定度作为比较结果信号来输出到上述切换控制部，上述切换控制部在被输入的上述比较结果信号表示上述差大于上述基准值的情况下，控制上述驱动线圈切换部使其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个。

上述本发明的位置检测系统的特征在于，上述被检体内导入装置具有产生固定磁场的磁场产生部，上述外部装置具有：引导信号输出部，其输出频率与上述规定频率不同的引导信号；以及引导线圈，对该引导线圈输入被输出的上述引导信号来在上述检测空间内形成引导磁场，其中，在由上述驱动磁场产生控制部检测出的上述驱动磁场的稳定度低的情况下，上述引导信号输出部输出上述引导信号以使上述引导线圈产生上述引导磁场。

上述本发明的位置检测系统的特征在于，上述被检体内导入装置具有产生固定磁场的磁场产生部，上述外部装置具有：引导信号输出部，其输出频率与上述规定频率不同的引导信号；以及引导线圈，对该引导线圈输入被输出的上述引导信号来在上述检测空间内形成引导磁场，其中，在由上述驱动磁场产生控制部检测出的上述驱动磁场的稳定度高的情况下，上述引导信号输出部输出上述引导信号以使上述引导线圈产生上述引导磁场。

另外，本发明的位置检测方法检测被检体内导入装置在被检体内的位置，该被检体内导入装置具备谐振电路，该谐振电路感应从外部输入的驱动磁场而发出谐振磁场，上述位置检测方法的特征在于，包括以下步骤：驱动磁场形成步骤，通过对驱动线圈输入规定频率的驱动信号来形成上述驱动磁场；谐振磁场检测步骤，检测上述谐振磁场；位置导出步骤，根据通过上述谐振磁场检测步骤检测出的上述谐振磁场，导出上述被检体内导入装置的位置信息；电流检测步骤，检测被输入到上述驱动线圈的上述驱动信号的电流振幅值；以及驱动磁场产生控制步骤，使用上述电流振幅值计算出被输入到上述驱动线圈的驱动信号的振幅值，根据计算出的该振幅值来检测上述驱动磁场的稳定度，根据检测出的该驱动磁场的稳定度来控制上述位置导出部。

上述本发明的位置检测方法的特征在于，在上述驱动磁场产生控制步骤中，计算前次计算出的振幅值与当前计算出的振幅值之差，将该差与预先设定的基准值进行比较，在上述位置导出步骤中，根据上述驱动磁场产生控制步骤的上述差与上述基准值的比较结果，将通过上述谐振磁场检测步骤检测出的上述谐振磁场或者通过上述位置导出步骤导出的上述位置信息设为有效或者无效。

上述本发明的位置检测方法的特征在于，上述位置导出步骤包括：位置计算步骤，根据通过上述谐振磁场检测步骤检测出的第一规定数量的上述谐振磁场的平均值来导出上述位置信息；以及平均化数量增减步骤，根据上述驱动磁场产生控制步骤的上述差与上述基准值的比较结果来增大或者减小上述第一规定数量。

发明的效果

根据本发明，检测由驱动线圈形成的驱动磁场的稳定度，根据该稳定度，能够对驱动线圈驱动部所输出的驱动信号的振幅进行反馈控制，因此能够实现通过使用反馈控制能够稳定地进行正确的位置检测的位置检测系统和位置检测方法。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的位置检测磁性引导系统的概要结构的示意图。

图2是表示本发明的实施方式1或者2的胶囊型医疗装置的概要结构的框图。

图3是表示本发明的实施方式1或者2的胶囊型医疗装置的概要结构的外观图。

图4是表示本发明的实施方式1或者2的电流检测部的概要结构的框图。

图5是表示本发明的实施方式1的C S T电路的概要结构的等效电路图。

图6是表示在本发明的实施方式1或者2的控制部中实现的驱动磁场产生控制部的概要结构的功能框图。

图7是用于说明本发明的实施方式1的PID控制的概要的时序图。

图8是表示本发明的实施方式1的变形例1的位置计算部的概要动作的流程图。

图9是表示在本发明的实施方式1的变形例2中位置计算部增大或者减小数据集数时的概要动作的流程图。

图10是表示本发明的实施方式1的变形例3的PID控制与振幅控制的概要的时序图。

图11是表示本发明的实施方式1的变形例4的检测线圈的概要结构的等效电路图。

图12是表示本发明的实施方式1的变形例5的驱动线圈、驱动线圈驱动部以及电流计之间的连接关系的图。

图13是表示本发明的实施方式2的位置检测磁性引导系统的概要结构的示意图。

图14是表示本发明的实施方式2的PID控制、切换控制以及振幅控制的概要的时序图。

附图标记说明

1：位置检测磁性引导系统；10：胶囊型医疗装置；11：谐振磁场产生部；12：磁场产生部；200：外部装置；201：控制部；201A、201B：驱动磁场产生控制部；201a：PID控制部；201b：差算出部；201c：比较部；202：存储器部；202a：电流目标值；202b：PID参数；202c：前次振幅值；202d：差基准值；203：操作部；204：显示部；205：无线接收部；205a：接收用天线；206：无线发送部；206a：发送用天线；210：位置导出部；211：信号处理部；212：位置计算部；214：检测线圈；220A、420：驱动磁场产生装置；220x、220y、220z：驱动信号输出部；221x、221y、221z、421：信号生成部；222x、222y、222z、422：驱动线圈驱动部；223x、223y、223z、423：电流检测部；223A：CST电路；223B：放大电路；223C：BPF；223D：A/D转换电路；223E：FFT电路；223F：检测线圈；223G：电流计；223a：初级线圈；223b：次级线圈；223c、223e：负载电阻；223d：线圈；223t：变压器电路；224x、224y、224z：驱动线圈；230：引导信号输出部；231：信号生成部；232：引导线圈驱动部；234x、234y、234z：引导线圈；424：驱动线圈切换部；K：检测空间。

具体实施方式

下面，结合附图详细说明用于实施本发明的几个方式。此外，在下面的说明中，各图只是概要性地示出了形状、大小以及位置关系以能够理解本发明的内容，因而，本发明并不仅仅限定于各图中例示的形状、大小以及位置关系。另外，在各图中，为了使结构清楚，省略了截面的一部分剖面线。并且，在后述的内容中例示的数值只是本发明的优选例子，因而，本发明并不限定于所例示的数值。

<实施方式1>

下面，使用附图详细说明本发明的实施方式1的位置检测磁性引导系统1的结构和动作。此外，本实施方式用于避免在对后述的驱动磁场产生装置220A(参照图1)进行反馈控制时所导出的位置检测结果中包含的误差变大，由此，在使用了反馈控制的位置检测磁性引导系统1中能够稳定地进行正确的位置检测。

(结构)

图1是表示本实施方式的位置检测磁性引导系统1的概要结构的示意图。如图1所示，位置检测磁性引导系统1具备检测空间K和外部装置200，该检测空间K容纳被导入有作为被检体内导入装置的胶囊型医疗装置10的被检体，该外部装置200检测处于检测空间K内的胶囊型医疗装置10的位置和朝向(姿势)，并且向操作者所期望的方向和朝向引导胶囊型医疗装置10。

·胶囊型医疗装置

胶囊型医疗装置10除了包括用于产生位置检测用的谐振磁场的谐振磁场产生部11和用于利用外部磁场(后述的引导磁场)来引导胶囊型医疗装置10的磁场产生部12(参照图1)以外，如图2所示，例如还包括：胶囊控制部13，其控制胶囊型医疗装置10内的各部分；被检体内信息获取部14，其获取被检体内的各种信息；无线发送部15和发送用天线15a，其将被检体内信息获取部14所获取的被检体内信息以无线信号发送到胶囊型医疗装置10的外部；无线接收部16和接收用天线16a，其接收从外部装置200以无线信号发送的各种操作指示等；以及胶囊内部电源17，其向胶囊型医疗装置10内的各部分提供电力。

被检体内信息获取部14例如具有：摄像部142，其获取作为被检体内信息的被检体内图像；照明部141，其在由摄像部142拍摄被检体内时，照明被检体内；以及信号处理部143，其对由摄像部142获取的被检体内图像执行规定的信号处理。

例如图3所示，摄像部142具有：摄像元件142a，其将入射的光转换为电信号来形成像；物镜142c，其配置在摄像元件142a的受光面侧；以及未图示的摄像元件驱动电路，其驱动摄像元件142a。摄像元件142a例如能够使用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)摄像机、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补型金属氧化物半导体)摄像机等。摄像元件驱动电路根据来自胶囊控制部13的控制来驱动摄像元件142a以获取模拟信号的被检体内图像。另外，摄像元件驱动电路将从摄像元件142a读出的模拟信号的被检体内图像输出到信号处理部143。

例如图3所示，照明部141具有多个光源141A以及驱动各光源141A的未图示的光源驱动电路。多个光源141A被布置成从胶囊型医疗装置10输出的光的每个颜色成分的配光大致一致。另外，各光源141A例如能够使用LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等。光源驱动电路根据来自胶囊控制部13的控制，与摄像部142的驱动相应地驱动光源141A来照明被检体内。

信号处理部143通过对从摄像部142输入的模拟的被检体内图像执行例如采样、放大、A/D(Analog to Digital：模拟数字转换)转换等规定的信号处理，来生成数字的被检体内图像。执行了各种处理后的被检体内图像被输入到无线发送部15。

此外，被检体内信息获取部14也可以具备未图示的传感器元件以及驱动控制该传感器元件的传感器元件驱动电路。传感器元件例如由体温计、压力计、pH计等构成，适当地获取被检体内的温度、压力、pH值等来作为被检体内信息。传感器元件驱动电路根据来自胶囊控制部13的控制，驱动传感器元件来获取被检体内信息，并将该被检体内信息输入到无线发送部15。

另外，无线发送部15与由线圈天线等构成的发送用天线15a相连接，无线发送部15在对从信号处理部143输入的被检体内图像等被检体内信息执行了叠加到发送用基准频率信号的叠加处理、调制、上变频(up-convert)等各种处理之后，将通过该处理得到的结果作为无线信号从发送用天线15a发送到外部装置200。即，无线发送部15还作为被检体内信息发送部(例如图像发送部)而发挥功能，该被检体内信息发送部将由被检体内信息获取部14(例如摄像部)获取到的被检体内信息(例如被检体内图像)发送到外部装置200。

无线接收部16与由线圈天线等构成的接收用天线16a相连接，无线接收部16通过该接收用天线16a接收从外部装置200以无线信号发送的各种操作指示等，在对所接收到的信号执行了滤波、下变频(down-convert)、解调以及解码等各种处理之后，将通过该处理得到的结果输出到胶囊控制部13。

胶囊控制部13例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、MPU(Microprocesser Unit：微处理器)等构成，根据经由无线接收部16从外部装置200输入的各种操作指示等，读出并执行从未图示的存储部读出的程序和参数，由此控制胶囊型医疗装置10内的各部分。

胶囊内部电源17包括例如作为一次电池或者二次电池的钮扣电池以及将从钮扣电池输出的电力的电压升高等并提供给胶囊型医疗装置10内的各部分的电源电路等，该胶囊内部电源17对胶囊型医疗装置10内的各部分提供驱动电力。

在磁场产生部12中例如能够使用永久磁铁等。但是，不限定于此，只要是利用电流来产生磁场的电路等通过从外部输入的磁场磁化而使胶囊型医疗装置10产生推动力、旋转力等的结构即可。

谐振磁场产生部11包括由并联连接的电容器(C)和电感器(L)构成的L C谐振电路111，利用从外部输入的、频率与谐振频率F 0大致相等的磁场(下面称为驱动磁场)激励LC谐振电路111来发出谐振频率F0的谐振磁场。此外，谐振频率F0是由并联连接的电容器(C)和电感器(L)决定的LC谐振电路111的谐振频率。

另外，上述各部分(11、12、13、14、15、15a、16、16a以及17)容纳在胶囊型的壳体18内。如图3所示，壳体18由大致圆筒形状或者半椭圆球形状的容器18a和罩18b构成，该容器18a的一端呈半球状的圆顶形状，另一端开口，该罩18b具有半球形状，通过嵌在容器18a的开口上来不透液体地将壳体18内密封。壳体18例如是被检体能够吞入程度的大小。另外，在本实施方式中，至少罩18b由透明的材料形成。上述光源141A被安装在装载上述光源驱动电路(未图示)的电路基板141B上。同样地，摄像元件142a和物镜142c被安装在装载摄像元件驱动电路(未图示)的电路基板(未图示)上。用于安装光源141A的电路基板141B和用于安装摄像元件142a的电路基板配置在壳体18内的罩18b侧。此外，各电路基板的元件装载面朝向罩18b侧。因而，摄像元件142a和光源141A的摄像/照明方向如图3所示那样隔着透明的罩18b朝向胶囊型医疗装置10外部。

·检测空间

返回图1进行说明。在检测空间K中配置驱动线圈224、224y及224z、多个检测线圈214以及引导线圈234x、234y及234z，上述驱动线圈224、224y及224z在检测空间K内形成大致均匀的驱动磁场，上述多个检测线圈214检测由胶囊型医疗装置10的LC谐振电路111产生的谐振磁场，上述引导线圈234x、234y及234z对胶囊型医疗装置10的位置和朝向(姿势)进行引导。此外，关于驱动线圈224x～224z以及引导线圈234x～234z的各个线圈，在检测空间K中设置夹持检测空间K而相向配置的成对的未图示的驱动线圈或者引导线圈，在图1以及下面的说明中，为了简化而省略了相向的各线圈，说明各图中图示的线圈。

驱动线圈224x例如在检测空间K内产生由沿x轴方向延长的磁力线构成的大致均匀的驱动磁场。同样地，驱动线圈224y和224z例如分别在检测空间K内产生由沿y轴方向或者z轴方向延长的磁力线构成的大致均匀的驱动磁场。这样，通过设为能够产生磁力线方向不同的驱动磁场的结构，无论胶囊型医疗装置10的LC谐振电路111(特别是电感器(L))在检测空间K内朝向哪个方向，都能够使LC谐振电路111产生稳定强度的谐振磁场，因此能够提高位置检测精确度。

各检测线圈214例如是由能够检测三轴(图1中是x轴、y轴以及z轴)方向的磁场强度和方向的三个线圈构成的磁传感器。多个检测线圈214例如以二维排列在平面上的状态配置在不容易受到驱动磁场的影响并且容易检测到LC谐振电路111所产生的谐振磁场的位置处。在本实施方式中，多个检测线圈214排列在检测空间K的底面(检测空间K下侧的x-y平面)上。但是不限定于此，各检测线圈214不限于由线圈构成的磁传感器，例如也能够由包括磁阻元件、磁阻抗元件(MI元件)等的磁传感器构成。另外，也能够以单轴磁传感器等构成各检测线圈214。

引导线圈234x例如在检测空间K内产生由沿x轴方向延长的磁力线构成的大致均匀的引导磁场。同样地，引导线圈234y和234z例如分别在检测空间K内产生由沿y轴方向或者z轴方向延长的磁力线构成的大致均匀的引导磁场。这样，通过设为能够产生磁力线方向不同的驱动磁场的结构，无论胶囊型医疗装置10的磁场产生部12(永久磁铁)在检测空间K内朝向哪个方向，都能够稳定地使磁场产生部12的磁化方向与引导磁场的方向相一致，因此能够稳定地对胶囊型医疗装置10的位置和朝向进行引导。

·外部装置

另外，外部装置200具备：驱动磁场产生装置220A，其对驱动线圈224～224z输入使上述驱动线圈224～224z产生在被动模式中使用的驱动磁场的信号(下面称为驱动信号)；位置导出部210，其根据由检测线圈214获得的电压变化(下面将其称为检测信号)来导出胶囊型医疗装置10的位置和朝向；引导信号输出部230，其对引导线圈234x～234z输入使上述引导线圈234x～234z适当地产生用于控制胶囊型医疗装置10的位置和朝向的引导磁场的信号(下面称为引导信号)；控制部201，其控制外部装置200内的各部分；存储器部202，其存储当控制部201控制各部分时执行的各种程序以及参数等；操作部203，其由操作者输入对胶囊型医疗装置10的各种操作指示；显示部204，其用图像(包含影像)、声音来显示胶囊型医疗装置10的位置、朝向的信息(下面称为位置和方向信息)以及从胶囊型医疗装置10获取的被检体内信息；无线接收部205和接收用天线205a，接收从胶囊型医疗装置10以无线信号发送的被检体内信息等；以及无线发送部206和发送用天线206a，向胶囊型医疗装置10以无线信号发送摄像指示等各种操作指示。

控制部201例如由CPU、MPU等构成，按照从存储器部202读出的程序和参数来控制外部装置200内的各部分。例如，控制部201例如通过从存储器部202读出并执行规定的程序来实现后述的驱动磁场产生控制部201A。此外，在后述内容中详细说明本实施方式的驱动磁场产生控制部201A。

存储器部202例如由RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等构成，存储当控制部201控制各部分时执行的程序和参数。另外，存储器部202适当地存储从胶囊型医疗装置10接收到的被检体内图像、由位置导出部210导出的胶囊型医疗装置10的位置、朝向等位置和方向信息。

操作部203例如由键盘、鼠标、0～9数字键、操纵杆等构成，是用于操作者输入如下指示的结构：摄像指示(包括其它被检体内信息获取指示)等针对胶囊型医疗装置10的各种操作指示；引导胶囊型医疗装置10时的移动指示；对显示部204所显示的画面进行切换的画面切换指示等针对外部装置200的各种操作指示等。此外，在胶囊型医疗装置10具备多个摄像部142并且大致实时地将由胶囊型医疗装置10获取的图像显示在显示部204上的情况下，优选具备对显示在显示部204上的画面进行切换的切换功能。

显示部204例如由液晶显示器、等离子体显示器、LED阵列等显示装置构成，显示胶囊型医疗装置10的位置和方向信息、从胶囊型医疗装置10发送的被检体内图像等被检体内信息。另外，也可以对显示部204装载使用了扬声器等的声音再现功能。显示部204使用该声音再现功能通过声音向操作者报告各种操作引导、胶囊型医疗装置10的电池余量等信息(包括警告等)。

无线接收部205与靠近检测空间K配置的由偶极天线等构成的接收用天线205a相连接，通过该接收用天线205a接收从胶囊型医疗装置10以无线信号发送的被检体内图像等，在对所接收到的信号执行了滤波、下变频、解调以及解码等各种处理之后，将通过该处理得到的结果输出到控制部201。即，无线接收部205也可以作为被检体内信息接收部(例如图像接收部)而发挥功能，该被检体内信息接收部接收从胶囊型医疗装置10发送的被检体内信息(例如被检体内图像)。

无线发送部206与靠近检测空间K配置的由偶极天线等构成的发送用天线206a相连接，在对从控制部201输入的针对胶囊型医疗装置10的各种操作指示等的信号执行了叠加到发送用基准频率信号的叠加处理、调制、上变频等各种处理之后，将通过该处理得到的结果作为电波信号从发送用天线206a发送到胶囊型医疗装置10。

例如在图1中，驱动磁场产生装置220A包括：驱动信号输出部220x，其使驱动线圈224x产生磁力线沿x轴方向延长的驱动磁场；驱动信号输出部220y，其使驱动线圈224y产生磁力线沿y轴方向延长的驱动磁场；以及驱动信号输出部220z，其使驱动线圈224z产生磁力线沿z轴方向延长的驱动磁场。即，驱动信号输出部220x和驱动线圈224x作为产生磁力线沿x轴方向延长的驱动磁场的驱动磁场产生部而发挥功能，驱动信号输出部220y和驱动线圈224y作为产生磁力线沿y轴方向延长的驱动磁场的驱动磁场产生部而发挥功能，驱动信号输出部220z和驱动线圈224z作为产生磁力线沿z轴方向延长的驱动磁场的驱动磁场产生部而发挥功能。但是不限定于此，也可以设置产生磁力线与轴方向不平行的驱动磁场的驱动磁场产生部。另外，在下面的说明中，将任意的驱动信号输出部(驱动信号输出部220x、驱动信号输出部220y或者驱动信号输出部220z)简称为驱动信号输出部220。

驱动信号输出部220x具有信号生成部221x、驱动线圈驱动部222x以及电流检测部223x。同样地，驱动信号输出部220y和驱动信号输出部220z各自具有信号生成部221y或者221z、驱动线圈驱动部222y或者222z以及电流检测部223y或者223z。即，驱动磁场产生装置220A针对驱动线圈224x～224z具有信号生成部221x～221z、驱动线圈驱动部222x～222z以及电流检测部223x～223z。此外，在下面的说明中，将任意的驱动线圈224x～224z、信号生成部221x～221z、驱动线圈驱动部222x～222z以及电流检测部223x～223z的参照标记分别设为224、221、222以及223。

信号生成部221按照从控制部201输入的控制信号，计算出频率与胶囊型医疗装置10中的LC谐振电路111的谐振频率F0大致相等的信号波形，生成具有该信号波形的驱动信号并将该驱动信号输出到驱动线圈驱动部222。

驱动线圈驱动部222在对从信号生成部221输入的驱动信号进行电流放大之后，将放大后的驱动信号经由电流检测部223输入到驱动线圈224。被输入了放大后的驱动信号的驱动线圈224发出频率与胶囊型医疗装置10的LC谐振电路111所具有的谐振频率F0大致相等的磁场，由此，在检测空间K内形成用于激励LC谐振电路111的驱动磁场。此外，根据后述的检测线圈214和信号处理部211的处理能力(例如动态范围)、通过检测线圈214获得的检测信号的S/N比等来设定驱动线圈驱动部222的电流放大率。

电流检测部223如图4所示那样包括电流感应变压器(Current Sensing Transform，下面称为CST)电路223A、放大电路223B、带通滤波器(下面称为BPF)223C、A/D(Analog to Digita，下面称为A/D)转换电路223D以及高速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，下面称为FFT)电路223E。此外，图4是表示本实施方式的电流检测部223的概要结构的框图。

如图5所示，CST电路223A包括：变压器电路223t，其由设置在驱动线圈驱动部222与驱动线圈224之间的初级线圈223a和与初级线圈223a相向配置的次级线圈223b构成；以及负载电阻223c，其作为负载电阻，与次级线圈223b并联连接。因而，当从驱动线圈驱动部222输出的驱动信号流过初级线圈223a时，由此在次级线圈223b中流过电流。流过次级线圈223b的电流作为对输入到驱动线圈224的电流的电流值进行检测而得到的信号(下面将其称为电流检测信号)而从CST电路223A输出。此外，图5是表示本实施方式的CST电路223A的概要结构的等效电路图。

将从CST电路223A输出的电流检测信号通过放大电路223B进行放大，并通过BPF 223C进行频带限制之后，在A/D转换电路223D中从模拟信号转换为数字信号。另外，将数字化后的电流检测信号输入到FFT电路223E中进行高速傅立叶变换。由此，获取利用CST电路223A获得的电流检测信号的强度信息(表示电流的大小的信息，下面称为FFT数据)。此外，从FFT电路223E输出的FFT数据被输入到控制部201。控制部201将输入的FFT数据输入到后述的驱动磁场产生控制部201A。

返回图1进行说明。外部装置200中的位置导出部210使用由检测线圈214检测出的检测信号所包含的磁场的信息(下面将其称为磁场信息)执行规定的处理，来大致实时地导出胶囊型医疗装置10的位置和朝向(位置和方向信息)。

该位置导出部210例如包括信号处理部211以及位置计算部212。由多个检测线圈214检测出的检测信号分别输入至信号处理部211。另外，信号处理部211适当地对输入的检测信号进行放大、频带限制、A/D转换、FFT处理，输出各处理后的检测信号(FFT数据)。从检测线圈214定期地对信号处理部211输入检测信号(FFT数据)，信号处理部211在对该检测信号执行了上述的信号处理之后将处理结果输入到位置计算部212。此外，从检测线圈214输出的检测信号是用电压表示磁场强度、朝向等磁场信息的信号。另外，频带限制是为了从检测信号中去除引导磁场的信息(下面将其称为引导磁场信息)、噪声的信息等超过谐振频率F0一定带宽的频率成分而执行的。

位置计算部212通过对从信号处理部211输入的检测信号执行规定的运算处理，根据检测信号所包含的磁场信息导出胶囊型医疗装置10的当前的位置和方向信息。另外，位置计算部212将所导出的位置和方向信息输出到控制部201。

此外，在输入到位置计算部212的检测信号中，除了包含从LC谐振电路111发出的谐振磁场的信息(下面将其称为谐振磁场信息)以外，还包含频率与谐振频率F0大致相等的不需要的磁场(下面将其称为不需要磁场)的信息(下面将其称为不需要磁场信息)。在该不需要磁场中存在用于以被动方式激励LC谐振电路111的驱动磁场、配置在检测空间K附近的线圈(引导线圈234x～234z、驱动线圈224x～224z等)被从LC谐振电路111发出的谐振磁场激励而发出的磁场等。

因此，在本实施方式中，对从信号处理部211输出的检测信号执行去除不需要磁场信息的处理。由此，能够从检测信号中只抽出谐振磁场信息，因此能够进行高精确度的位置检测。

例如，能够将从包含在信号处理部211所输出的检测信号中的磁场信息中去除驱动磁场信息的处理(下面将其称为校准处理)设为如下处理：在检测空间K内没有导入胶囊型医疗装置10(即，LC谐振电路111)的状态下，分别驱动驱动线圈224x～224z来在检测空间K内形成驱动磁场，在该状态下对信号处理部211和位置计算部212进行驱动来导出不包含谐振磁场信息的磁场信息(下面将其称为校准信息)并事先存储，在进行位置检测时，通过矢量运算从检测信号所包含的磁场信息中减去事先存储的校准信息。

另外，能够将从包含在信号处理部211所输出的检测信号中的磁场信息中去除驱动线圈224x～224z和/或引导线圈234x～234z感应谐振磁场而产生的磁场的信息(不需要磁场信息)的处理(下面将其称为校正处理)设为例如如下处理：设置对流过各驱动线圈224x～224z和/或引导线圈234x～234z的电流进行检测的电流检测部，根据由该电流检测部检测出的电流值计算出各线圈所产生的不需要磁场的不需要磁场信息，通过矢量运算从检测信号所包含的磁场信息中减去该不需要磁场信息。

另外，从位置计算部212输出的位置和方向信息被输入到控制部201。控制部201使用所输入的位置和方向信息，将胶囊型医疗装置10的当前的位置、朝向等信息显示在显示部204上。由此，操作者能够从显示部204确认胶囊型医疗装置10的当前的位置、朝向。

另外，操作者能够从操作部203输入对胶囊型医疗装置10的位置、朝向进行操作的操作指示。并且，操作者也能够使用操作部203对胶囊型医疗装置10输入被检体内信息的获取指示等。

控制部201根据胶囊型医疗装置10的当前的位置和朝向以及从操作部203输入的目标位置和朝向，计算包含要对装载在胶囊型医疗装置10中的磁场产生部(永久磁铁)12施加的引导磁场的信息(下面称为引导信息)，将该引导信息输入到引导信号输出部230。

引导信号输出部230具有信号生成部231和引导线圈驱动部232。由控制部201计算出的引导信息被输入到引导信号输出部230中的信号生成部231。信号生成部231按照所输入的引导信息计算出产生引导磁场所需的信号波形，生成并输出具有该信号波形的引导信号。

从信号生成部231输出的引导信号被输入到引导线圈驱动部232。引导线圈驱动部232在对所输入的引导信号进行电流放大之后，将放大电流后的引导信号适当地输入到引导线圈234x～234z。由此，从被适当选择的引导线圈234x～234z发出磁场，在检测空间K内形成将胶囊型医疗装置10引导至目标位置和朝向的引导磁场。即，引导信号输出部230和引导线圈234作为将胶囊型医疗装置10引导至目标位置和朝向的胶囊引导部而发挥功能。

·驱动磁场产生控制部

接着，使用附图详细说明通过对驱动磁场产生装置220A中的各驱动信号输出部220进行反馈控制来产生稳定的驱动磁场的驱动磁场产生控制部201A。图6是表示在本实施方式的控制部201中实现的驱动磁场产生控制部201A的概要结构的功能框图。

如图6所示，驱动磁场产生控制部201A具备PID控制部201a、差算出部201b以及比较部201c，在各驱动信号输出部220的电流检测部223中计算出的最新的FFT数据(下面将其称为当前FFT数据)依次输入至该驱动磁场产生控制部201A。另外，在存储器部202中存储有电流目标值202a、PID参数202b、前次振幅值202c以及差基准值202d，由驱动磁场产生控制部201A(即，控制部201)经由总线201e等适当地参照这些信息。这样，存储器部202作为前次振幅值存储部而发挥功能，并且还作为差基准值存储部而发挥功能，该前次振幅值存储部存储有驱动磁场产生控制部201A使信号生成部221前一次输出的驱动信号的振幅值(前次振幅值)，该差基准值存储部存储有针对如下差的基准值(差基准值)：该差为前次振幅值存储部所存储的前次振幅值与驱动磁场产生控制部201A新计算出的振幅值(新振幅值)之差。

PID控制部201a被输入从电流检测部223输出的当前FFT数据，并且读出存储在存储器部202中的电流目标值202a，计算出被输入的当前FFT数据相对于所读出的电流目标值202a的误差、累积误差以及误差变化率。此外，电流目标值是指对驱动线圈224输入的驱动信号的电流振幅的目标值，是通过高速傅立叶变换(FFT)获得的与处理系统相应地被缩放过的值。因而，包括PID控制部201a的驱动磁场产生控制部201A对各驱动信号输出部220进行反馈控制使得由电流检测部223检测出的电流值接近该电流目标值202a。

因此，PID控制部201a从存储器部202读出PID参数202b，使用在上述处理中计算出的误差、累积误差以及误差变化率和所读出的PID参数202b，来计算并输出要使各驱动信号输出部220的信号生成部221生成的驱动信号的振幅值(下面将其称为新振幅值)。此外，PID参数是用于基于PID控制根据误差、累积误差以及误差变化率来计算驱动信号的新振幅值的参数。

从PID控制部201a输出的新振幅值分别被输入到差算出部201b和选择部201d。差算出部201b从存储器部202读出前次的振幅值(下面称为前次振幅值)202c，计算该前次振幅值与新振幅值之差。另外，差算出部201b将所计算出的差输出到比较部201c。

比较部201c除了被输入从差算出部201b输出的差之外，还被输入从存储器部202读出的差基准值202d。此外，差基准值是针对从差算出部201b输出的差预先设定的值，是作为用于判断振幅值相较前次是否大幅变化的基准的值。比较部201c将所输入的差与所读出的差基准值202d的比较结果作为表示驱动磁场的稳定度的比较结果信号而输出。例如，在从差算出部201b输入的差的绝对值大于差基准值202d的情况下，比较部201c例如输出高(High)电平的比较结果信号，另外，在差的绝对值小于等于差基准值202d的情况下，例如输出低(Low)电平的比较结果信号。

另外，从比较部201c输出的比较结果信号经由控制部201被输入到位置导出部210。位置导出部210在比较结果信号表示前次振幅值与新振幅值之差的绝对值大于差基准值202d时(例如在比较结果信号是高电平的情况下)，例如不执行位置导出处理，或者将从信号处理部211输出的检测信号(FFT数据)或在位置计算部212中导出的位置和方向信息设为无效。由此，能够避免在位置检测精确度有可能变差的时刻导出位置和方向信息，从而能够实现能够进行精确度更高的位置检测的位置检测磁性引导系统1。此外，在比较结果信号表示前次振幅值与新振幅值之差的绝对值小于等于差基准值202d时(例如在比较结果信号是低电平的情况下)，位置导出部210将从信号处理部211输出的检测信号(FFT数据)设为有效，并执行位置导出处理，将由此获得的位置和方向信息作为有效的信息进行处理。

此外，为了防止在不导出位置和方向信息或者在将所导出的位置和方向信息设为无效的时刻(区间)位置和方向信息变为空白(null)，也可以对该时刻(区间)的位置和方向信息填入前一时刻计算出的位置和方向信息。该填入处理例如既可以在控制部201中执行，也可以在位置导出部210的例如位置计算部212中执行。

在此，说明本实施方式的PID控制的概要。图7是用于说明本实施方式的PID控制的概要的时序图。根据图7，例如当FFT电路223E在时刻t1生成FFT数据D1时，驱动磁场产生控制部201A在下一时刻、即时刻t2使用FFT数据D1进行PID处理等，来算出新振幅值并确定用作当前振幅值的振幅值。之后，关于时刻t2～t11、…也进行相同的处理。

另外，在本实施方式中，例如图7所示，在将在时刻t7生成的新振幅值设为无效的情况下，驱动磁场产生控制部201A如上述那样使用例如在前一时刻、即时刻t6所使用的振幅值(前次振幅值202c)。由此，能够防止用于使信号生成部221生成驱动信号的控制信号成为空白(null)，并且能够容易地确定不会产生急剧的振幅变化的振幅值。

这样，在本实施方式中，由电流检测部223检测从信号生成部221输出并被驱动线圈驱动部222放大振幅后的驱动信号的电流值，驱动磁场产生控制部201A根据该电流值对信号生成部221进行反馈控制使得由信号生成部221生成的驱动信号接近电流目标值，并且在振幅值相较前次变化很大的情况下，将当前的振幅值设为无效而使用前次的振幅值，因此能够使信号生成部221生成接近电流目标值并且振幅稳定的驱动信号。

(变形例1)

另外，本实施方式的位置检测磁性引导系统1为了导出更正确的位置和方向信息，而构成为取从位置导出部210的信号处理部211输出的检测信号(FFT数据)的平均值，位置计算部212使用平均化后的该检测信号(FFT数据)计算出位置和方向信息，或者构成为在控制部201中将从位置导出部210输出的位置和方向信息进行平均化等，能够进行各种变形。下面，将对检测信号(FFT数据)进行平均化的情况作为本实施方式的变形例1进行说明。此外，在下面的说明中，将检测信号(FFT数据)简称为FFT数据。

图8是表示本变形例1的位置计算部212的概要动作的流程图。此外，在本变形例1中，位置计算部212具备加计数器(下面称为保存数量计数器)和减计数器(下面称为平均化数量计数器)，该加计数器对保存在存储器部202中的FFT数据的数量进行计数，该减计数器对要进行平均化的FFT数据的数量进行管理。

如图8所示，位置计算部212在启动后，首先将保存数量计数器清零(SC＝0)(步骤S101)，并且对平均化数量计数器设定预先决定的平均化数量(下面称为数据集数或者第一规定数量)n(n为2以上的整数)(AC＝n)(步骤S102)。

接着，位置计算部212被输入从信号处理部211输出的FFT数据并且被输入从控制部201输出的比较结果信号(步骤S103)。接着，位置计算部212判断被输入的比较结果信号是否表示“前次振幅值与新振幅值之差的绝对值小于等于差基准值202d”(步骤S104)。

在步骤S104的判断结果为比较结果信号表示上述绝对值小于等于差基准值202d的情况下(步骤S104：“是”)，位置计算部212将在步骤S103中输入的FFT数据保存到存储器部202等中(步骤S105)，然后将保存数量计数器递增1(SC＝SC+1)(步骤S106)，之后转移到步骤S109。

另一方面，在步骤S104的判断结果为比较结果信号表示上述绝对值大于差基准值202d的情况下(步骤S104：“否”)，位置计算部212废弃在步骤S103中输入的FFT数据(步骤S107)，然后在平均化数量计数器递减1(步骤S108)，之后转移到步骤S109。这样，位置计算部212还作为根据被输入的比较结果信号将平均化数量计数器的计数值CA递减1来实质上使数据集数n(第一规定数量)减小的平均化数量增减部而发挥功能，由此能够将导出位置和方向信息的周期保持固定。

在步骤S109中，位置计算部212获取保存数量计数器的计数值SC和平均化数量计数器的计数值AC，判断两者是否一致(SC＝AC？)(步骤S109)。在两者不一致的情况下(步骤S109：“否”)，位置计算部212返回到步骤S103。另一方面，在两者一致的情况下(步骤S109：“是”)，位置计算部212读出保存在存储器部202中的FFT数据并计算出它们的平均值(步骤S110)，然后使用计算出的FFT数据的平均值来导出胶囊型医疗装置10(LC谐振电路)的位置和方向信息(步骤S111)。

接着，位置计算部212将所导出的位置和方向信息输出到控制部201(步骤S112)，将保存在存储器部202中的FFT数据清零(步骤S113)。之后，位置计算部212例如判断是否从控制部201输入了结束命令(步骤S114)，在输入了结束命令的情况下(步骤S114：“是”)，结束处理。另一方面，在没有输入结束命令的情况下(步骤S114：“否”)，位置计算部212返回到步骤S101，之后执行同样的动作。

(变形例2)

另外，例如在稳定地执行了位置检测的情况下也能够减小本实施方式的变形例1中的数据集数n。这是因为如果每个FFT数据(或者位置和方向信息)都正确，则即使不对更多数量的FFT数据(或者位置和方向信息)进行平均化也能够获取正确的位置和方向信息。

并且，例如在位置检测不稳定的情况下也能够增大数据集数n。这是因为通过取更多的FFT数据(或者位置和方向信息)的平均值来提高所导出的位置和方向信息的精确度。

此外，稳定地执行了位置检测的状态是指前次振幅值与新振幅值之差的绝对值小于等于差基准值202d的状态持续了较长期间的状态。另外，位置检测不稳定的状态是指前次振幅值与新振幅值之差的绝对值小于等于差基准值202d的状态只持续了较短期间的状态。

因此，在本变形例2中，对比较结果信号连续表示“前次振幅值与新振幅值之差的绝对值小于等于差基准值202d”的次数进行计数，在该次数大于等于预先决定的规定次数p的情况下，位置计算部212进行动作来减小数据集数n，在只持续小于预先决定的规定次数q的次数的情况下，位置计算部212进行动作来增大数据集数n。下面，使用图9详细说明该动作。此外，图9是表示本变形例2的位置计算部212增大或者减小数据集数n时的概要动作的流程图。此外，在本变形例2中，位置计算部212具备对连续地表示“前次振幅值与新振幅值之差的绝对值小于等于差基准值202d”的次数进行计数的计数器(下面称为连续有效次数计数器)。

如图9所示，位置计算部212在启动之后，首先将连续有效次数计数器清零(ANC＝0)(步骤S121)。接着，位置计算部212被输入从控制部201输出的比较结果信号(步骤S122)，判断被输入的比较结果信号是否表示“前次振幅值与新振幅值之差的绝对值小于等于差基准值202d”(步骤S123)。

在步骤S123的判断结果为比较结果信号表示上述绝对值小于等于差基准值202d的情况下(步骤S123：“是”)，位置计算部212将连续有效次数计数器递增1(ANC＝ANC+1)(步骤S124)。然后，位置计算部212判断连续有效次数计数器的计数值ANC是否为预先决定的规定值p(p为3以上的整数，且大于后述的q)(ANC≥p)(步骤S125)。此外，规定值p是表示用于判断位置检测稳定的判断基准的值，在表示“前次振幅值与新振幅值之差的绝对值小于等于差基准值202d”的比较结果信号连续p次以上的情况下判断为位置检测稳定。

在步骤S125的判断结果为计数值ANC小于规定值p的情况下(步骤S125：“否”)，返回到步骤S122。另一方面，在步骤S125的判断结果为计数值ANC大于等于规定值p(第二规定次数)的情况下(步骤S125：“是”)，位置计算部212判断在存储器部202等中进行管理的当前的数据集数n是否大于预先设定的下限值i(i是正整数)(步骤S126)，在n大于i的情况下(步骤S126：“是”)，将数据集数n递减1(步骤S127)，之后转移到步骤S131。这样，位置计算部212还作为根据被输入的比较结果信号来减小数据集数n(第一规定数量)的平均化数量增减部而发挥功能。

另一方面，在步骤S126的判断结果是n小于等于i的情况下(步骤S126：“否”)，位置计算部212认为无法继续递减数据集数n，从而转移到步骤S131。此外，下限值i是数据集数n的下限值。

另外，在步骤S123的判断结果为比较结果信号表示大于差基准值202d的情况下(步骤S123：“否”)，位置计算部212判断连续有效次数计数器的计数值是否小于预先决定的规定值q(q为2以上的整数)(ANC＜q)(步骤S128)。此外，规定值q是表示用于判断位置检测不稳定的判断基准的值，在表示“前次振幅值与新振幅值之差的绝对值小于等于差基准值202d”的比较结果信号的连续次数小于q次的情况下判断为位置检测不稳定。

在步骤S128的判断结果是计数值ANC为规定值q以上的情况下(步骤S128：“否”)，位置计算部212转移到步骤S131。另一方面，在步骤S128的判断结果是计数值ANC小于规定值q(第三规定次数)的情况下(步骤S128：“是”)，位置计算部212判断在存储器部202等中进行管理的当前的数据集数n是否小于上限值j(j为正整数且大于上述i)(步骤S129)，在n小于j的情况下(步骤S129：“是”)，将数据集数n递增1(步骤S130)，之后转移到步骤S131。这样，位置计算部212还作为根据被输入的比较结果信号来使数据集数n(第一规定数量)增大的平均化数量增减部而发挥功能。

另一方面，在步骤S129的判断结果是n大于等于j的情况下(步骤S129：“否”)，位置计算部212认为无法继续递增数据集数n，从而转移到步骤S131。此外，上限值j是数据集数n的上限值。

在步骤S131中，位置计算部212例如判断是否从控制部201输入了结束命令，在输入了结束命令的情况下(步骤S131：“是”)，结束处理。另一方面，在没有输入结束命令的情况下(步骤S131：“否”)，位置计算部212返回到步骤S121，之后执行同样的动作。

(变形例3)

另外，在上述本实施方式(包含变形例)中，例如在位置检测的精确度较高时，换言之，在位置检测稳定时(即，在表示“前次振幅值与新振幅值之差的绝对值小于等于差基准值202d”的比较结果信号连续时)，控制引导信号输出部230来产生用于引导胶囊型医疗装置10的引导磁场。

但是，在引导胶囊型医疗装置10时，例如由于使用与驱动磁场相比较大的电流来形成磁场较强的引导磁场，因此引导磁场中所包含的噪声成分容易变大。因此，如果噪声中含有很多与LC谐振电路111的谐振频率F0大致相同程度的频率成分，则存在所导出的位置和方向信息的精确度变差的情况。

因此，作为本实施方式的变形例3，例如也可以构成为在位置检测的精确度降低时、换言之在位置检测不稳定时(即，在表示“前次振幅值与新振幅值之差的绝对值小于等于差基准值202d”的比较结果信号的连续次数比较少时)，控制引导信号输出部230来产生用于引导胶囊型医疗装置10的引导磁场。由此，能够避免在不产生引导磁场的期间位置检测精确度变差。其中，在此使用前次振幅值和新振幅值来判断位置检测的稳定度，但是本发明不限定于此，例如也可以构成为将如图10所示的时刻t12～t13的区间、时刻t14～t15的区间那样没有振幅更新的区间视为“位置检测稳定的区间”，在该区间产生引导磁场。由此，在进行PID测量时，能够减轻来自引导信号输出部230和/或引导线圈234的噪声的影响。此外，图10是表示本变形例3的PID控制和振幅控制的概要的时序图。

(变形例4)

另外，在上述本实施方式(包含变形例)中，使用CST电路223A来检测流过驱动线圈224的电流，但是本发明不限定于此，例如也可以如图11所示那样，代替CST电路223A而使用配置在驱动线圈224附近的检测线圈223F直接检测从驱动线圈224发出的驱动磁场。此外，图11是表示本变形例4的检测线圈223F的概要结构的等效电路图。如图11所示，检测线圈223F例如由线圈223d和负载电阻223e构成，该线圈223d靠近驱动线圈224进行配置，该负载电阻223e与线圈223d并联连接。

通过如上所述的结构，在本变形例4中，检测线圈223F作为以驱动线圈224为初级线圈的次级线圈而发挥功能，因此能够使用与例如图4所示的电流检测部223相同的结构。

(变形例5)

并且，代替本实施方式的CST电路223A或者上述变形例4的检测线圈223F，例如也可以如图12所示那样在连接驱动线圈224和驱动线圈驱动部222的布线上设置对流过该布线的电流进行测量的电流计223G。此外，图12是表示本变形例5的驱动线圈224、驱动线圈驱动部222以及电流计223G之间的连接关系的图。

本变形例5的电流计223G例如与CST电路223A、检测线圈223F同样地将输入到驱动线圈224的驱动信号的电流值作为电压变化的信号(电流检测信号)进行输出，因此能够使用与例如图4所示那样的电流检测部223相同的结构。

<实施方式2>

接着，使用附图详细说明本发明的实施方式2的位置检测磁性引导系统2的结构和动作。此外，对于与本发明的实施方式1的位置检测磁性引导系统1相同的结构附加相同的附图标记，并省略其详细说明。

图13是表示本实施方式的位置检测磁性引导系统2的概要结构的示意图。将图13与图1进行比较明显可知，位置检测磁性引导系统2是在与位置检测磁性引导系统1相同的结构中将驱动磁场产生装置220A替换为驱动磁场产生装置420。

驱动磁场产生装置420具有信号生成部421、驱动线圈驱动部422、电流检测部423以及驱动线圈切换部424。此外，信号生成部421、驱动线圈驱动部422以及电流检测部423的结构与位置检测磁性引导系统1中的信号生成部221、驱动线圈驱动部222以及电流检测部223的结构相同，因此在此省略详细说明。

另外，驱动线圈切换部424作为开关而发挥功能，该开关将经由电流检测部423与驱动线圈驱动部422相连接的驱动线圈224切换为驱动线圈224x、224y以及224z中的某一个。即，本实施方式的驱动磁场产生装置420构成为针对多个驱动线圈224设置共用的信号生成部421、驱动线圈驱动部422以及电流检测部423，使用驱动线圈切换部424适当地切换这些连接目的地。

例如根据从控制部201输出的控制信号来进行驱动线圈切换部424的切换控制。控制部201根据胶囊型医疗装置10的最新的位置和方向信息，确定产生最佳的驱动磁场的驱动线圈224，控制驱动线圈切换部424来连接已确定的驱动线圈424与驱动线圈驱动部422。

此外，优选的是控制部201根据位置检测精确度下降的时刻执行驱动线圈切换部424的切换控制。在此，使用图14说明本实施方式的切换控制的时刻。此外，图14是表示本实施方式的PID控制、切换控制以及振幅控制的概要的时序图。

如图14所示，例如在进行了振幅更新的时刻t23至时刻t24的区间的下一个区间、即时刻t24至时刻t25的区间，由于输入到当前选择的驱动线圈224的驱动信号的振幅被切换，因此位置检测精确度有可能变差。因此，在该区间(t24～t25)通过控制驱动线圈切换部424来切换要选择的驱动线圈224。由此能够抑制对位置检测精确度产生的影响并且切换要使用的驱动线圈224。

此外，在图14中，为了使各控制等的时刻清楚，举出了使振幅更新的时刻相比于PID计算的时刻延迟一个定时的情况的例子，但是本发明不限定于此，PID计算的时刻和振幅更新的时刻也可以是相同的时刻。另外，在图14中，举出了在切换要驱动的驱动线圈224之后从下一个时刻起驱动所切换的驱动线圈224的情况的例子，但是本发明不限定于此，例如也可以构成为在将从新选择的驱动线圈224发出的驱动磁场稳定之前的FFT数据(例如FFT数据D25等)无效化后开始进行PID控制等。

如上所述，控制部201作为通过控制驱动线圈切换部424来将驱动线圈驱动部422要电连接的驱动线圈224切换为多个驱动线圈(224x～224z)中的某一个的切换控制部而发挥功能，由此能够只驱动产生最适于进行位置检测的驱动磁场的驱动线圈224，因此能够抑制外部装置400的功耗。

另外，控制部201在由驱动磁场产生控制部201A检测出的驱动磁场的稳定度较低时、即在比较结果信号表示“前次振幅值与新振幅值之差的绝对值大于差基准值202d”时，控制驱动线圈切换部424来将驱动线圈驱动部422要电连接的驱动线圈224切换为多个驱动线圈(224x～224z)中的某一个，由此能够抑制切换控制对位置检测精确度产生的影响。

并且，在本实施方式中，优选的是构成为驱动线圈切换部424使不驱动的驱动线圈224从驱动线圈驱动部422电性断开。由此，能够减少在位置检测时以有效状态存在于检测空间K附近的线圈的数量，因此能够减少对检测线圈214的检测产生影响的不需要的线圈的数量。

此外，其它的结构、动作以及效果与本发明的实施方式1或者其变形例相同，因此在此省略详细的说明。

另外，上述实施方式只是用于实施本发明的例子，本发明并不限定于这些实施方式，从上述记载明显可知，根据规格等进行的各种变形包含在本发明的保护范围内，并且，能够在本发明的范围内形成其它各种实施方式。

Claims (15)

1.一种位置检测系统，具备被检体内导入装置和外部装置，该被检体内导入装置以被导入到被检体内的状态被配置在检测空间内，该外部装置被配置在上述被检体外，上述位置检测系统的特征在于，

上述被检体内导入装置具有谐振电路，该谐振电路感应从外部输入的上述驱动磁场而发出谐振磁场，

上述外部装置具有：

驱动线圈驱动部，其输出规定频率的驱动信号；

驱动线圈，对该驱动线圈输入被输出的上述驱动信号来在上述检测空间内形成上述驱动磁场；

检测线圈，其检测上述谐振磁场并输出检测信号；

位置导出部，其使用上述检测信号来导出上述谐振电路的位置信息；

电流检测部，其检测被输入到上述驱动线圈的上述驱动信号的电流振幅值；以及

驱动磁场产生控制部，其使用上述电流振幅值计算出由上述驱动线圈驱动部输出的驱动信号的振幅值，根据计算出的该振幅值来检测上述驱动磁场的稳定度，根据检测出的该驱动磁场的稳定度来控制上述位置导出部。

2.根据权利要求1所述的位置检测系统，其特征在于，

上述驱动磁场产生控制部计算前次计算出的振幅值与当前计算出的振幅值之差，将该差与预先设定的基准值进行比较，将通过该比较得到的结果作为表示上述稳定度的比较结果信号来输出到上述位置导出部，

上述位置导出部根据被输入的上述比较结果信号，将从上述检测线圈输入的上述检测信号或者所导出的上述位置信息设为有效或者无效。

3.根据权利要求2所述的位置检测系统，其特征在于，

上述位置导出部在被输入的上述比较结果信号表示上述差大于上述基准值的情况下，将从上述检测线圈输入的上述检测信号或者所导出的上述位置信息设为无效。

4.根据权利要求2所述的位置检测系统，其特征在于，

上述位置导出部在被输入的上述比较结果信号表示上述差大于上述基准值的情况下，将从上述检测线圈输入的上述检测信号或者所导出的上述位置信息设为有效。

5.根据权利要求2所述的位置检测系统，其特征在于，

上述位置导出部具有：

位置计算部，其根据从上述检测线圈输入的第一规定数量的上述检测信号的平均值来导出上述位置信息；以及

平均化数量增减部，其根据被输入的上述比较结果信号来增大或者减小上述第一规定数量。

6.根据权利要求5所述的位置检测系统，其特征在于，

在表示上述差小于等于上述基准值的上述比较结果信号连续输入到上述位置导出部的次数大于等于第二规定次数的情况下，上述平均化数量增减部使上述第一规定数量减小。

7.根据权利要求5所述的位置检测系统，其特征在于，

在表示上述差大于上述基准值的上述比较结果信号连续输入的次数小于第三规定次数的情况下，上述平均化数量增减部使上述第一规定数量增加。

8.根据权利要求6所述的位置检测系统，其特征在于，

在表示上述差大于上述基准值的上述比较结果信号连续输入的次数小于第三规定次数的情况下，上述平均化数量增减部使上述第一规定数量增加。

9.根据权利要求1所述的位置检测系统，其特征在于，

上述外部装置具有：

多个上述驱动线圈；

驱动线圈切换部，其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个；以及

切换控制部，其控制上述驱动线圈切换部使其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个，

其中，在由上述驱动磁场产生控制部检测出的上述稳定度低时，上述切换控制部控制上述驱动线圈切换部使其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个。

10.根据权利要求1所述的位置检测系统，其特征在于，

上述外部装置具有：

多个上述驱动线圈；

驱动线圈切换部，其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个；以及

切换控制部，其控制上述驱动线圈切换部使其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个，

其中，上述驱动磁场产生控制部将通过比较上述差与上述基准值而检测出的上述稳定度作为比较结果信号来输出到上述切换控制部，

上述切换控制部在被输入的上述比较结果信号表示上述差大于上述基准值的情况下，控制上述驱动线圈切换部使其将上述驱动线圈驱动部要电连接的驱动线圈切换为多个上述驱动线圈中的某一个。

11.根据权利要求1所述的位置检测系统，其特征在于，

上述被检体内导入装置具有产生固定磁场的磁场产生部，

上述外部装置具有：

引导信号输出部，其输出频率与上述规定频率不同的引导信号；以及

引导线圈，对该引导线圈输入被输出的上述引导信号来在上述检测空间内形成引导磁场，

其中，在由上述驱动磁场产生控制部检测出的上述驱动磁场的稳定度低的情况下，上述引导信号输出部输出上述引导信号以使上述引导线圈产生上述引导磁场。

12.根据权利要求1所述的位置检测系统，其特征在于，

上述被检体内导入装置具有产生固定磁场的磁场产生部，

上述外部装置具有：

引导信号输出部，其输出频率与上述规定频率不同的引导信号；以及

引导线圈，对该引导线圈输入被输出的上述引导信号来在上述检测空间内形成引导磁场，

其中，在由上述驱动磁场产生控制部检测出的上述驱动磁场的稳定度高的情况下，上述引导信号输出部输出上述引导信号以使上述引导线圈产生上述引导磁场。

13.一种位置检测方法，检测被检体内导入装置在被检体内的位置，该被检体内导入装置具备谐振电路，该谐振电路感应从外部输入的驱动磁场而发出谐振磁场，上述位置检测方法的特征在于，包括以下步骤：

驱动磁场形成步骤，通过对驱动线圈输入规定频率的驱动信号来形成上述驱动磁场；

谐振磁场检测步骤，检测上述谐振磁场；

位置导出步骤，根据通过上述谐振磁场检测步骤检测出的上述谐振磁场，导出上述被检体内导入装置的位置信息；

电流检测步骤，检测被输入到上述驱动线圈的上述驱动信号的电流振幅值；以及

驱动磁场产生控制步骤，使用上述电流振幅值计算出被输入到上述驱动线圈的驱动信号的振幅值，根据计算出的该振幅值来检测上述驱动磁场的稳定度，根据检测出的该驱动磁场的稳定度来控制上述位置导出部。

14.根据权利要求13所述的位置检测方法，其特征在于，

在上述驱动磁场产生控制步骤中，计算前次计算出的振幅值与当前计算出的振幅值之差，将该差与预先设定的基准值进行比较，

在上述位置导出步骤中，根据上述驱动磁场产生控制步骤的上述差与上述基准值的比较结果，将通过上述谐振磁场检测步骤检测出的上述谐振磁场或者通过上述位置导出步骤导出的上述位置信息设为有效或者无效。

15.根据权利要求14所述的位置检测方法，其特征在于，

上述位置导出步骤包括：

位置计算步骤，根据通过上述谐振磁场检测步骤检测出的第一规定数量的上述谐振磁场的平均值来导出上述位置信息；以及

平均化数量增减步骤，根据上述驱动磁场产生控制步骤的上述差与上述基准值的比较结果来增大或者减小上述第一规定数量。

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