CN1517717A - 位置测定方法、系统和装置以及生物体内无线装置 - Google Patents

Abstract

提供了可对放入到生物体内的机器的位置进行准确测定的位置测定方法、位置测定系统、位置测定装置以及生物体内无线装置。生物体内无线装置100发送生物体信息信号或位置测定用信号，生物体外无线装置200接收这些信号。位置测定装置300根据多个生物体外无线装置200中、来自生物体内无线装置100的生物体信息信号或位置测定用信号的接收状态，具体地说，根据各生物体外无线装置200中的信号的接收时刻的差、信号的相位差、以及信号的到来方向中的任何一项，测定生物体内无线装置100的位置。

Description

位置测定方法、系统和装置以及生物体内无线装置

技术领域

本发明涉及对放入到生物体内的生物体内无线装置的位置进行测定的位置测定方法、采用该位置测定方法的位置测定系统、位置测定装置以及生物体内无线装置。

背景技术

非专利文献1：平成14年12月19日通过因特网URL：http：//www.rfnorika.com/norikapl.html在线检索到的“RFロボツトカプセル内視鏡”

以往，作为在生物体外取得生物体内的信息的医疗机器，使用内窥镜。该内窥镜具有在电缆前端装有照相机的构成。照相机对生物体内的规定部位(例如患部)进行摄影。所摄影的图像由电缆传送，并显示在生物体外的监视装置上。然而，当照相机被输送到生物体内的规定部位时，由于与该照相机连接的电缆被引导到体内，因而对生物体造成的负担较大。

因此，为了减轻对生物体造成的负担，作为把生物体内的信息传送到生物体外的方法，考虑了电波利用。在该电波利用方法中，使用具有小型胶囊药片形状的照相机，患者咽下该照相机。放入到生物体内的照相机根据从生物体外的装置通过电波传送的各种操作信号，一面在生物体内移动，一面进行摄影。所摄影的图像通过电波被传送到生物体外的监视装置，并显示在该监视装置上(参照例如非专利文献1)。

可是，医生为了把所摄影的图像作为治疗行为等的参考，有必要准确把握该摄影的图像是哪部分的图像，换言之，有必要准确把握放入到生物体内的照相机位于哪里。

发明内容

本发明解决上述问题，其课题是提供可对放入到生物体内的机器的位置进行准确测定的位置测定方法、位置测定系统以及位置测定装置。

为了达到上述目的，本发明提供一种位置测定方法，用于对放入到生物体内的生物体内无线装置的位置进行测定，其特征在于，该位置测定方法具有：上述生物体内无线装置发送包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的步骤；配置在生物体外的多个生物体外无线装置接收来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的步骤；以及根据上述多个生物体外无线装置接收来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的状态，测定上述生物体内无线装置的位置的步骤。

根据本发明的另一方面，提供一种位置测定系统，该位置测定系统具有：生物体内无线装置，其被放入到生物体内；多个生物体外无线装置，其配置在生物体外；以及位置测定装置，其特征在于，上述生物体内无线装置具有发送单元，该发送单元用于发送包含生物体信息的信号或者位置测定用信号；上述多个生物体外无线装置具有接收单元，该接收单元用于接收来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号；上述位置测定装置具有位置测定单元，该位置测定单元根据上述多个生物体外无线装置接收来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的状态，测定上述生物体内无线装置的位置。

根据本发明的另一方面，提供一种位置测定系统，该位置测定系统具有：生物体内无线装置，其被放入到生物体内；以及多个生物体外无线装置，其配置在生物体外，其特征在于，上述多个生物体外无线装置具有发送单元，该发送单元用于发送位置测定用信号；上述生物体内无线装置具有：接收单元，其用于接收来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号；以及位置测定单元，其根据来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号的接收状态，测定上述生物体内无线装置的位置。

根据本发明的另一方面，提供一种位置测定装置，用于测定放入到生物体内的生物体内无线装置的位置，其特征在于，该位置测定装置具有：

位置测定单元，其根据多个生物体外无线装置接收来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的状态，测定上述生物体内无线装置的位置。

在上述的位置测定装置中，上述位置测定单元可以根据以下三项中的任何一项，测定上述生物体内无线装置的位置，这三项为：上述多个生物体外无线装置接收到来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的时刻的差；上述多个生物体外无线装置接收到的来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的相位差；以及上述多个生物体外无线装置接收到的来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的到来方向。

根据本发明的另一方面，提供一种生物体内无线装置，该生物体内无线装置被放入到生物体内，其特征在于，该生物体内无线装置具有：接收单元，其用于接收来自多个生物体外无线装置的位置测定用信号；以及位置测定单元，其根据来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号的接收状态，测定上述生物体内无线装置的位置。

在上述的生物体内无线装置中，上述位置测定单元可以根据以下三项中的任何一项，测定上述生物体内无线装置的位置，这三项为：上述接收单元接收到来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号的时刻的差；上述接收单元接收到的来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号的相位差；以及上述接收单元接收到的来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号的到来方向。

上述生物体内无线装置可以具有位置信息通知单元，该位置信息通知单元把上述位置测定单元测定的生物体内无线装置的位置信息通知给上述生物体外无线装置。

根据本发明，根据配置在生物体外的多个生物体外无线装置中、从放入到生物体内的生物体内无线装置发送的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的接收状态，具体地说，根据接收到各信号的时刻的差、各信号的相位差、以及各信号的到来方向中的任何一项，准确测定生物体内无线装置的位置。

另外，根据本发明，根据放入到生物体内的生物体内无线装置中、从配置在生物体外的多个生物体外无线装置发送的位置测定用信号的接收状态，具体地说，根据接收到各信号的时刻的差、各信号的相位差、以及各信号的到来方向中的任何一项，准确测定生物体内无线装置的位置。

附图说明

图1是示出实施例1中的位置测定系统的构成例的图。

图2是示出实施例1中的生物体内无线装置的构成例的图。

图3是示出生物体信息信号和位置测定用信号的多路复用的状态的图。

图4是示出实施例1中的生物体外无线装置和位置测定装置的构成例的图。

图5是示出等相位差面的一例的图。

图6是线性阵列的概念图。

图7是示出采用光技术的生物体外无线装置和位置测定装置的构成例的图。

图8是示出实施例1中的位置测定系统的动作的顺序图。

图9是示出实施例2中的位置测定系统的构成例的图。

图10是示出实施例2中的生物体内无线装置的构成例的图。

图11是示出实施例2中的位置测定系统的动作的顺序图。

符号说明

100：位置测定装置；101、201：天线；110、210、310：接收发送部；120：控制部；130：生物体信息取得部；140、320：位置测定部；200-1～200-n：生物体外无线装置；211：光源；212、250：光纤；213：光调制器；300：位置测定装置；311：光检测器；321：信号处理装置。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施例1)

图1是示出实施例1中的位置测定系统的构成例的图。该图所示的位置测定系统由以下部分构成：生物体内无线装置100，其被放入到生物体500内；生物体外无线装置200-1～200-n(以下，把这些生物体外无线装置200-1～200-n合适地统称为“生物体外无线装置200”)，其配置在生物体500的外部；位置测定装置300；以及控制装置400。

在实施例1中的位置测定系统中，各生物体外无线装置200接收从生物体内无线装置100发送的信号，位置测定装置300根据其接收状态，测定生物体内无线装置100的位置。

图2是示出实施例1中的生物体内无线装置100的构成例的图。该图所示的生物体内无线装置100具有：天线101，接收发送部110，控制部120以及生物体信息取得部130。

接收发送部110通过天线101接收从控制装置400通过生物体外无线装置200发送的用于对生物体内无线装置100的动作进行控制的控制信号，并把该控制信号发送到控制部120。控制部120根据控制信号，对生物体内无线装置100的移动、投药、生物体内部的切断等进行控制。并且，控制部120根据控制信号，对生物体信息取得部130进行控制。生物体信息取得部130内装有照相机或麦克风，并根据控制部120的控制，对生物体内进行摄影，收集生物体内的声音，并把图像信号或声音信号作为生物体信息信号发送到接收发送部110。

接收发送部110把生物体信息信号通过天线101发送到生物体外。或者，接收发送部110除了生物体信息信号以外，还把位置测定用信号定期通过天线101发送到生物体外。当接收发送部110发送生物体信息信号和位置测定用信号二者时，如图3所示，这些信号被多路复用。

各生物体外无线装置200接收生物体信息信号或位置测定用信号，并把这些信号发送到位置测定装置300。位置测定装置300根据各生物体外无线装置200中的生物体信息信号或位置测定用信号的接收状态，测定生物体内无线装置100的位置。

图4是示出实施例1中的生物体外无线装置200和位置测定装置300的构成例的图。该图所示的生物体外无线装置200具有接收发送部210。另外，在图4中，尽管仅示出了生物体外无线装置200-1的构成，然而其他生物体外无线装置200-2～200-n也具有与生物体外无线装置200-1相同的构成。另一方面，位置测定装置300具有接收发送部310和位置测定部320。

以下，对位置测定部320根据各生物体外无线装置200中的信号接收时刻的差来测定生物体内无线装置100的位置的实施例(实施例1-1)、根据在各生物体外无线装置200中接收到的信号的相位差来测定生物体内无线装置100的位置的实施例(实施例1-2)、以及根据在各生物体外无线装置200中接收到的信号的到来方向来测定生物体内无线装置100的位置的实施例(实施例1-3)进行说明。

(实施例1-1)

在本实施例中，位置测定装置300根据各生物体外无线装置200中的信号接收时刻的差来测定生物体内无线装置100的位置。具体地说，生物体内无线装置100内的接收发送部110在发送生物体信息信号或位置测定用信号时，把当前时刻，即：发送时的时刻(以下称为“发送时刻”)包含在这些信号内进行发送。各生物体外无线装置200内的接收发送部210接收生物体信息信号或位置测定用信号时，把当前时刻，即：接收时的时刻(以下称为“接收时刻”)包含在这些信号内并发送到位置测定装置300。位置测定装置300内的接收发送部310接收从各生物体外无线装置200发送的生物体信息信号或位置测定用信号，并把这些信号发送到位置测定部320。

位置测定部320根据包含在生物体信息信号或位置测定用信号内的发送时刻和接收时刻，以及已知的各生物体外无线装置200的位置，测定生物体内无线装置100的位置。具体地说，位置测定部320根据发送时刻t_o、接收时刻t_i和光速c，针对生物体内无线装置100和第i生物体外无线装置200的距离r_i，生成以下公式1。

[公式1]

r_i＝c(|t₀-t_i|)

式中，c是光速。其中，由于生物体500的物质是电介质，因而与空间中的光速不同。为此，优选的是使用已根据已知的生物体内无线装置100的路径信息进行了校正的光速c。

并且，位置测定部320根据生物体内无线装置100的位置(x₀，y₀，z₀)和第i生物体外无线装置200的位置(x_i，y_i，z_i)，针对生物体内无线装置100和第i生物体外无线装置200的距离r_i，生成以下公式2。

[公式2]

$r_i=\sqrt{{(x_0-x_i)}^2+{(y_0-y_i)}^2+{(z_0-z_i)}^2}+s$

其中，s表示各生物体外无线装置200间的时间误差对被算出的距离的影响。

位置测定部320针对生物体内无线装置100和4个生物体外无线装置200的距离，生成上述公式1和公式2，并求出作为4个未知数的x₀、y₀、z₀和s。另外，当各生物体外无线装置200间没有时间误差时，s＝0。因此，在该情况下，位置测定部320针对生物体内无线装置100和3个生物体外无线装置200的距离，生成上述公式1和公式2，并求出作为3个未知数的x₀、y₀、z₀。

(实施例1-2)

在本实施例中，位置测定装置300根据在各生物体外无线装置200中接收到的信号的相位差来测定生物体内无线装置100的位置。具体地说，位置测定装置300内的位置测定部320根据生物体信息信号或位置测定用信号的波长λ、生物体内无线装置100的位置p₀、以及第i生物体外无线装置200的位置p_i，使用以下公式3求出由第i生物体外无线装置200接收到的生物体信息信号或位置测定用信号的接收相位φ_i。

[公式3]

${\mathrm{\φ}}_i=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}\left(\right||p_0-p_i||-k_i\mathrm{\λ})$

式中，k_i是与第i生物体外无线装置200对应的规定值。

并且，位置测定部320使用以下公式4求出作为接收信号的生物体信息信号或位置测定用信号。

[公式4]

r_i(t)＝exp[jφ_i]

而且，位置测定部320通过使用公式5求出这些接收信号的相互关系，导出第i生物体外无线装置200中的接收信号的相位φ_i和第j生物体外无线装置200中的接收信号的相位φ_j的相位差Δφ_ij≡φ_i-φ_j。

[公式5]

$\mathrm{Arg}\⟨r_i^{\′}\left(t\right)r_j^{\′*}\left(t\right)\⟩=\exp \left[j({\mathrm{\φ}}_i-{\mathrm{\φ}}_j)\right]=\exp \left[{\mathrm{j\φ}}_{\mathrm{ij}}\right]$

式中，Arg< >表示时间平均，*表示复共轭。

另一方面，假定生物体内无线装置100的位置为(x₀，y₀，z₀)、第i生物体外无线装置200的位置为(x_i，y_i，z_i)、第j生物体外无线装置200的位置为(x_j，y_j，z_j)，则从生物体内无线装置100到第i生物体外无线装置200的距离与从生物体内无线装置100到第j生物体外无线装置200的距离的差r_ij为以下公式6。

[公式6]

$r_{\mathrm{ij}}=\sqrt{{(x_0-x_i)}^2+{(y_0-y_i)}^2+{(z_0-z_i)}^2}-\sqrt{{(x_0-x_j)}^2+{(y_0-y_j)}^2+{(z_0-z_j)}^2}$

并且，位置测定部320根据相位差Δφ_ij，使用以下公式7求出该距离差r_ij。

[公式7]

$r_{\mathrm{iji}}=\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}({\mathrm{\&Delta;\&phi;}}_{\mathrm{ij}}+2{\mathrm{\&pi;N}}_{\mathrm{ij}})$

式中，N_ij是信号的路径差的整数值偏值，并且是已知的或可估计的值。

位置测定部320形成3组2个生物体外无线装置200的组合，并把与各组合对应的相位差分别代入公式7。而且，位置测定部320把公式7的各值代入公式6，并生成三元联立方程式。然后，位置测定部320通过解该三元联立方程式，求出生物体内无线装置100的位置(x₀，y₀，z₀)。

另外，满足公式6的生物体内无线装置100的位置(x₀，y₀，z₀)是在用图5所示的抛物面表示的与2个生物体外无线装置200的组合对应的第1相位差Δφ_ij的等相位差面上的任何一个位置，并从该等相位差面和还与其他2个生物体外无线装置200的组合对应的相位差(与第1相位差相同)的等相位差面的交点来求出。

(实施例1-3)

在本实施例中，位置测定装置300根据在各生物体外无线装置200中接收到的信号的到来方向来测定生物体内无线装置100的位置。在该情况下，生物体外无线装置200内的天线201使用阵列天线，特别是，为使构成简单，可以使用线性阵列。图6是由K个元件构成的线性阵列的概念图。

图6所示的线性阵列的输出(阵列输出)y(t)由以下公式8表示。

[公式8]

y(t)＝W^HX(t)

式中，输入矢量X(t)是

[公式9]

X(t)＝[x₁(t)，x₂(t)，...，x_k(t)]^T

并且

[公式10]

W＝[w₁，w₂，...，w_k]^T

位置测定装置300内的位置测定部320根据该阵列输出y(t)，使用以下公式11算出线性阵列的输出电功率P_out。

[公式11]

$P_{\mathrm{out}}=\frac{1}{2}E\left[{\left|y\left(t\right)\right|}^2\right]=\frac{1}{2}{W}^H{R}_{\mathrm{xx}}W$

式中，

[公式12]

而且，位置测定部320使用以下公式13，算出来到生物体外无线装置200的天线201的信号的方向矢量V。

[公式13]

$V=[\exp (-j\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}{d}_1\sin ),...,\exp (-j\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}{d}_k\sin \mathrm{\&phi;}){]}^T\&equiv;a\left(\mathrm{\&phi;}\right)$

式中，φ表示到来角，d_k表示从规定基准点到天线201的第k元件的距离。输入矢量X(t)由以下公式14表示。

[公式14]

X(t)＝F(t)a(φ)+N(t)

式中，F(t)是来到天线201的信号的波形。并且，N(t)是热噪声矢量，其分量表示平均为0且分散为σ²的独立复高斯过程。位置测定部320通过驱动天线201，并使到来角φ从-90度到90度变化，探求线性阵列的输出电功率P_out的峰值。位置测定部320把峰值时的到来角设定为φ，并使用以下公式15算出线性阵列的输出电功率P_out。

[公式15]

$P_{\mathrm{out}}=\frac{1}{2}{a}^H\left(\mathrm{\&phi;}\right)R_{\mathrm{xx}}a\left(\mathrm{\&phi;}\right)$

而且，位置测定部320使该线性阵列的输出电功率P_out标准化，并使用以下公式16算出到来信号的角度分布。

[公式16]

$P_{\mathrm{BF}}\left(\mathrm{\&phi;}\right)=\frac{P_{\mathrm{out}}}{a^H\left(\mathrm{\&phi;}\right)a\left(\mathrm{\&phi;}\right)/2}=\frac{a^H\left(\mathrm{\&phi;}\right)R_{\mathrm{xx}}a\left(\mathrm{\&phi;}\right)}{a^H\left(\mathrm{\&phi;}\right)a\left(\mathrm{\&phi;}\right)}$

位置测定部320根据由该公式16求出的P_BF(φ)的峰值位置，识别到来方向。而且，位置测定部320对至少3个生物体外无线装置200的天线201中的到来方向进行识别。然后，位置测定部320把表示各到来方向的方向矢量的交叉位置识别为生物体内无线装置100的位置。

另外，当生物体内无线装置100的移动路径已知时，位置测定部320通过也使用该路径信息来测定位置，可提高测定精度。

可是，为了提高位置测定精度，生物体外无线装置200必须极力减小来自其他装置的干涉，高效地传送信号。图7是示出采用可以进行这种高效传送的光技术的生物体外无线装置200和位置测定装置300的构成例的图。

生物体外无线装置200内的天线201和接收发送部210构成光调制器型电场传感器。天线201把2根金属电极棒隔着空隙串联配置，并且配置在电磁场中。接收发送部210内的光调制器213把在该空隙内感应的电压变换成光信号。所变换的光信号通过光纤250被发送到位置测定装置300。另外，在接收发送部210内构成有光源211。该光源211是高输出的半导体激励YAG激光器，并把光通过光纤212提供给光调制器213。光调制器213是高灵敏度的马赫-曾德尔(Mach-Zender)光干涉仪，并可使用来自光源211的光来提高所变换的光信号的灵敏度。

位置测定装置300内的接收发送部310具有光检测器311。光检测器311把从生物体外无线装置200内的光调制器213发送的光信号变换成电信号。位置测定部320具有信号处理装置321。该信号处理装置321根据来自光检测器311的电信号，使用上述方法进行用于测定生物体内无线装置100的位置的各种信号处理。

这样，通过使生物体外无线装置200把来自生物体内无线装置100的信号变换成光信号并把该光信号传送到位置测定装置300，可实现正确的位置测定，而难以受到传送中的干扰。

图8是示出实施例1中的位置测定系统的动作的顺序图。生物体内无线装置100把生物体信息信号或位置测定用信号发送到生物体外(步骤101)。生物体外无线装置200接收生物体信息信号或位置测定用信号，并把这些信号发送到位置测定装置300(步骤102)。位置测定装置300对生物体外无线装置200中的生物体信息信号或位置测定用信号的接收状态进行识别(步骤103)，并根据该接收状态，测定生物体内无线装置100的位置(步骤104)。

(实施例2)

图9是示出实施例2中的位置测定系统的构成例的图。该图所示的位置测定系统由以下部分构成：生物体内无线装置100，其被放入到生物体500内；生物体外无线装置200-1～200-n(生物体外无线装置200)，其配置在生物体500的外部；以及控制装置400。

在实施例2中的位置测定系统中，生物体内无线装置100接收从各生物体外无线装置200发送的信号，并测定自身位置。

图2是示出生物体内无线装置100的构成例的图。该图所示的生物体内无线装置100具有天线101、接收发送部110、控制部120、生物体信息取得部130以及位置测定部140。

与实施例1相同，接收发送部110通过天线101接收从控制装置400通过生物体外无线装置200发送的用于对生物体内无线装置100的动作进行控制的控制信号，并把该控制信号发送到控制部120。控制部120根据控制信号，对生物体内无线装置100的移动、投药、生物体内部的切断等进行控制。并且，控制部120根据控制信号，对生物体信息取得部130进行控制。生物体信息取得部130内装有照相机或麦克风，并根据控制部120的控制，对生物体内进行摄影，收集生物体内的声音，并把图像信号或声音信号作为生物体信息信号发送到接收发送部110。接收发送部110把生物体信息信号通过天线101发送到生物体外。

并且，接收发送部110接收从各生物体外无线装置200发送的位置测定用信号，并把该信号发送到位置测定部140。位置测定部140根据接收发送部110中的位置测定用信号的接收状态，测定生物体内无线装置100的位置。

以下，对位置测定部140根据生物体内无线装置100中的来自各生物体外无线装置200的信号的接收时刻的差来测定生物体内无线装置100的位置的实施例(实施例2-1)、根据在生物体内无线装置100中接收到的来自各生物体外无线装置200的信号的相位差来测定该生物体内无线装置100的位置的实施例(实施例2-2)、以及根据在生物体内无线装置100中接收到的来自各生物体外无线装置200的信号的到来方向来测定生物体内无线装置100的位置的实施例(实施例2-3)进行说明。

(实施例2-1)

在本实施例中，生物体内无线装置100内的位置测定部140根据生物体内无线装置100中的来自各生物体外无线装置200的信号的接收时刻的差来测定生物体内无线装置100的位置。具体地说，各生物体外无线装置200在发送位置测定用信号时，把当前时刻，即：发送时的时刻(发送时刻)包含在这些信号内进行发送。生物体内无线装置100内的接收发送部110接收位置测定用信号时，把当前时刻，即：接收时的时刻(接收时刻)包含在这些信号内并发送到位置测定部140。

位置测定部140根据包含在位置测定用信号内的发送时刻和接收时刻，以及已知的各生物体外无线装置200的位置，测定生物体内无线装置100的位置。具体地说，由于该方法与上述实施例1-1相同，因而省略其说明。

(实施例2-2)

在本实施例中，生物体内无线装置100内的位置测定部140根据在生物体内无线装置100中接收到的来自各生物体外无线装置200的信号的相位差来测定该生物体内无线装置100的位置。具体地说，位置测定部140根据位置测定用信号的波长λ、生物体内无线装置100的位置p_o、以及第i生物体外无线装置200的位置p_i，使用上述公式3求出来自第i生物体外无线装置200的位置测定用信号的接收相位φ_i。并且，位置测定部140使用上述公式4求出作为接收信号的位置测定用信号。

进而，位置测定部140通过使用上述公式5求出这些接收信号的相互关系，导出来自第i生物体外无线装置200的信号的相位φ_i和来自第j生物体外无线装置200的接收信号的相位φ_j的相位差Δφ_ij≡φ_i-φ_j。

另一方面，从生物体内无线装置100到第i生物体外无线装置200的距离与从生物体内无线装置100到第j生物体外无线装置200的距离的差r_ij为上述公式6。并且，位置测定部140根据相位差Δφ_ij，使用上述公式7求出该距离差r_ij。

位置测定部140形成3组2个生物体外无线装置200的组合，并把与各组合对应的相位差分别代入公式7。进而，位置测定部140把公式7的各值代入公式6，并生成三元联立方程式。然后，位置测定部140通过解该三元联立方程式，求出生物体内无线装置100的位置(x₀，y₀，z₀)。

(实施例2-3)

在本实施例中，生物体内无线装置100内的位置测定部140根据来自各生物体外无线装置200的信号的到来方向来测定生物体内无线装置100的位置。在该情况下，与上述实施例1-3中的生物体外无线装置200内的天线201相同，生物体内无线装置100内的天线101使用阵列天线，特别是，为使构成简单，可以使用线性阵列。由于具体的位置测定方法与上述实施例1-3相同，因而省略其说明。

另外，当生物体内无线装置100的移动路径已知时，位置测定部140通过也使用该路径信息来测定位置，可提高测定精度。

生物体内无线装置100内的位置测定部140把使用上述方法测定的生物体内无线装置100的位置信息通过接收发送部110发送到生物体外无线装置200。生物体外无线装置200把该位置信息进一步发送到控制装置400。控制装置400通过把接收到的生物体内无线装置100的位置信息显示在例如监视器上，通知给利用者。

图11是示出实施例2中的位置测定系统的动作的顺序图。生物体外无线装置200发送位置测定用信号(步骤201)。生物体内无线装置100对该位置测定用信号的接收状态进行识别(步骤202)，并根据该接收状态，测定生物体内无线装置100的位置(步骤203)。

进而，生物体内无线装置100把测定的该生物体内无线装置100的位置信息发送到生物体外无线装置200(步骤204)。生物体外无线装置200接收该位置信息，并把该位置信息发送到控制装置400(步骤205)。控制装置400把接收到的位置信息通知给利用者(步骤206)。

这样，在本实施方式的位置测定系统中，位置测定装置300根据在多个生物体外无线装置200中、来自生物体内无线装置100的生物体信息信号或位置测定用信号的接收状态，具体地说，根据各生物体外无线装置200中的信号的接收时刻的差、信号的相位差、以及信号的到来方向中的任何一项，可准确测定生物体内无线装置100的位置。

并且，在本实施方式的位置测定系统中，生物体内无线装置100根据来自多个生物体外无线装置的信号的接收状态，具体地说，根据来自生物体外无线装置200的信号的接收时刻的差、信号的相位差、以及信号的到来方向中的任何一项，可准确测定自身位置。

如上所述，根据本发明，可准确测定放入到生物体内的机器的位置。

Claims (8)

1、一种位置测定方法，用于对放入到生物体内的生物体内无线装置的位置进行测定，其特征在于，该位置测定方法具有：

上述生物体内无线装置发送包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的步骤；

配置在生物体外的多个生物体外无线装置接收来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的步骤；以及

根据上述多个生物体外无线装置接收来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的状态，测定上述生物体内无线装置的位置的步骤。

2、一种位置测定系统，该位置测定系统具有：生物体内无线装置，其被放入到生物体内；多个生物体外无线装置，其配置在生物体外；以及位置测定装置，其特征在于，

上述生物体内无线装置具有发送单元，该发送单元用于发送包含生物体信息的信号或者位置测定用信号；

上述多个生物体外无线装置具有接收单元，该接收单元用于接收来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号；

上述位置测定装置具有位置测定单元，该位置测定单元根据上述多个生物体外无线装置接收来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的状态，测定上述生物体内无线装置的位置。

3、一种位置测定系统，该位置测定系统具有：生物体内无线装置，其被放入到生物体内；以及多个生物体外无线装置，其配置在生物体外，其特征在于，

上述多个生物体外无线装置具有发送单元，该发送单元用于发送位置测定用信号；

上述生物体内无线装置具有：接收单元，其用于接收来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号；以及位置测定单元，其根据来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号的接收状态，测定上述生物体内无线装置的位置。

4、一种位置测定装置，用于测定放入到生物体内的生物体内无线装置的位置，其特征在于，该位置测定装置具有：

位置测定单元，其根据多个生物体外无线装置接收来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的状态，测定上述生物体内无线装置的位置。

5、根据权利要求4所述的位置测定装置，其特征在于，

上述位置测定单元根据以下三项中的任何一项，测定上述生物体内无线装置的位置，这三项为：上述多个生物体外无线装置接收到来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的时刻的差；上述多个生物体外无线装置接收到的来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的相位差；以及上述多个生物体外无线装置接收到的来自上述生物体内无线装置的包含生物体信息的信号或者位置测定用信号的到来方向。

6、一种生物体内无线装置，该生物体内无线装置被放入到生物体内，其特征在于，该生物体内无线装置具有：

接收单元，其用于接收来自多个生物体外无线装置的位置测定用信号；以及

位置测定单元，其根据来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号的接收状态，测定上述生物体内无线装置的位置。

7、根据权利要求6所述的生物体内无线装置，其特征在于，

上述位置测定单元根据以下三项中的任何一项，测定上述生物体内无线装置的位置，这三项为：上述接收单元接收到来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号的时刻的差；上述接收单元接收到的来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号的相位差；以及上述接收单元接收到的来自上述多个生物体外无线装置的位置测定用信号的到来方向。

8、根据权利要求6所述的生物体内无线装置，其特征在于，该生物体内无线装置具有位置信息通知单元，该位置信息通知单元把上述位置测定单元测定的生物体内无线装置的位置信息通知给上述生物体外无线装置。

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