CN1956675A - 位置关系检测装置以及位置关系检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种位置关系检测装置以及位置关系检测系统。为了实现导出相对于检测对象固定的对象坐标轴与和检测对象的移动等无关地设定的基准坐标轴之间的位置关系的技术，形成在基准坐标轴上的已知方向上行进的第1、第2直线磁场，通过内置于作为检测对象的胶囊型内窥镜(2)中的磁场传感器，检测第1、第2直线磁场在对象坐标轴上的行进方向。对通过磁场传感器检测出的第1、第2直线磁场在对象坐标轴上的行进方向和基准轴上的已知方向进行对比，检测出对象坐标轴相对于基准坐标轴的方位偏移。此外，与第1、第2直线磁场独立地形成强度根据行进距离衰减的扩散磁场，通过内置于胶囊型内窥镜(2)中的磁场传感器来检测扩散磁场的强度，由此导出对象坐标轴的原点相对于基准坐标轴的原点的位置关系。

Description

位置关系检测装置以及位置关系检测系统

技术领域

本发明涉及检测相对于检测对象固定的对象坐标轴和与检测对象的运动无关地设定的基准坐标轴之间的位置关系的技术。

背景技术

近年来，在内窥镜的领域中，提出有吞入型的胶囊型内窥镜。在该胶囊型内窥镜中，设有摄像功能和无线通信功能。胶囊型内窥镜具有在为了进行观察(检查)而从被检体的口腔吞入后，直到自然排出为止的期间，在例如胃、小肠等脏器内部伴随其蠕动运动而移动，并依次进行摄像的功能。

在体腔内移动的期间，通过胶囊型内窥镜在体内拍摄的图像数据通过无线通信，依次被发送到外部，并存储在设于外部的存储器中。通过携带具有无线通信功能和存储功能的接收器，被检体在吞入胶囊型内窥镜后到排出为止的期间可以自由行动。在胶囊型内窥镜被排出后，医生或者护士可以根据存储在存储器中的图像数据，在显示器上显示脏器的图像来进行诊断(例如，参照专利文献1)。

此外，在以往的胶囊型内窥镜系统中，以胶囊型内窥镜导入被检体之后也可长时间驱动为目的，提出有从外部设备使用无线信号进行供电的结构。即，从胶囊型内窥镜导入被检体内的关系而言，需要采用轻量且小型的结构，因此对于内置的电池也不得不实现小型/轻量化，难以内置具备长时间驱动所需的容量的电池。

因此，胶囊型内窥镜设为还具备具有充电功能的电池等、以及用于接收来自外部的无线信号的接收天线等的接收机构。于是，胶囊型内窥镜接收从外部发送的无线信号而再生电力，作为驱动电力来使用。通过采用上述结构，在胶囊型内窥镜中无需组装大容量的电池，并且可实现在被检体内部长时间工作的胶囊型内窥镜。

专利文献1：日本特开2003-19111号公报

但是，在以往的胶囊型内窥镜系统中，存在无法向胶囊型内窥镜高效地发送来自外部的无线信号的问题。以下，对该问题详细地进行说明。

在要通过来自外部的无线信号得到驱动电力的情况下，在胶囊型内窥镜中具备的接收天线相对于胶囊型内窥镜固定配置，换言之，配置在相对于胶囊型内窥镜固定的坐标轴(以下，称为“对象坐标轴”)上的规定位置上。另一方面，在被检体内，胶囊型内窥镜由于与构成通过路径的脏器的内壁之间的摩擦等而以行进方向为轴进行旋转，并且沿着通过路径一边改变行进方向一边进行移动。

因此，外部的坐标轴，例如相对于被检体的外表面固定的坐标轴(以下，称为“基准坐标轴”)和相对于胶囊型内窥镜固定的对象坐标轴之间的位置关系，伴随胶囊型内窥镜的移动而不规则地变动。因此，从基准坐标轴来看，固定在对象坐标轴上的接收天线能够最高效地接收无线信号的方向不规则地变动，由于与固定在基准坐标轴上的发送天线之间的位置关系，产生接收天线无法接收从发送天线发送的无线信号中的大部分的问题。

为了解决该问题，把握被检体内部的胶囊型内窥镜的指向方向和位置是重要的，换言之，把握外部的基准坐标轴和在被检体内部不规则地变化的胶囊型内窥镜的对象坐标轴之间的位置关系是重要的。但是，目前至少在公知技术中还不知道把握位置关系的有效技术。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，实现一种导出相对于胶囊型内窥镜等的检测对象固定的对象坐标轴和与检测对象的移动等无关地设定的基准坐标轴之间的位置关系的技术。

为了解决上述问题，达成目的，权利要求1的位置关系检测装置，其检测相对于检测对象固定的对象坐标轴与和所述检测对象的运动无关地设定的基准坐标轴之间的位置关系，其特征在于，该位置关系检测装置具有方位导出单元，该方位导出单元根据具有规定的行进方向的第1直线磁场的所述对象坐标轴上的行进方向和所述基准坐标轴上的行进方向之间的对应关系、以及不同于所述第1直线磁场的第2直线磁场的所述对象坐标轴上的行进方向和所述基准坐标轴上的行进方向之间的对应关系，导出所述对象坐标轴相对于所述基准坐标轴所呈的方位。

此外，权利要求2的位置关系检测装置的特征在于，在上述的发明中，所述位置关系检测装置还具有：第1直线磁场形成单元，其配置在所述基准坐标轴上的规定的位置上，形成所述第1直线磁场；以及第2直线磁场形成单元，其配置在所述基准坐标轴上的规定的位置上，形成所述第2直线磁场，所述方位导出单元根据通过所述检测对象检测出的所述对象坐标轴中的所述第1、第2直线磁场的行进方向、和预先确定的所述基准坐标轴中的所述第1、第2直线磁场的行进方向，来导出所述方位。

此外，权利要求3的位置关系检测装置的特征在于，在上述的发明中，所述第1直线磁场通过地磁形成；所述位置关系检测装置还具有：第2直线磁场形成单元，其配置在所述基准坐标轴上的规定的位置上，形成所述第2直线磁场；以及磁场传感器单元，其检测所述基准坐标轴上的所述第1直线磁场的行进方向，所述方位导出单元根据通过所述磁场传感器单元检测出的、所述基准坐标轴中的所述第1直线磁场的行进方向、和预先确定的所述基准坐标轴中的所述第2直线磁场的行进方向、以及通过所述检测对象检测出的所述对象坐标轴中的所述第1、第2直线磁场的行进方向，来导出所述方位。

此外，权利要求4、5、6的位置关系检测装置的特征在于，在上述的发明中，所述位置关系检测装置还具有位置导出单元，该位置导出单元根据关于行进方向具有位置依存性的扩散磁场在所述检测对象的所在位置处的行进方向、和通过所述方位导出单元导出的所述对象坐标轴相对于所述基准坐标轴所呈的方位，来导出所述对象坐标轴的原点相对于所述基准坐标轴的位置。

此外，权利要求7、8的位置关系检测装置的特征在于，在上述的发明中，所述第2直线磁场具有磁场强度随着距所述第2直线磁场形成单元的距离而衰减的特性，所述位置导出单元根据所述检测对象的位置处的所述第2直线磁场的磁场强度，导出所述第2直线磁场形成单元和所述检测对象之间的距离，再使用导出的距离导出所述对象坐标轴的原点相对于所述基准坐标轴的位置。

此外，权利要求9的位置关系检测系统，其具有：设定了规定的对象坐标轴的检测对象；以及检测与所述检测对象的运动无关地设定的基准坐标轴之间的位置关系的位置关系检测装置，其特征在于，所述检测对象具有：磁场传感器单元，其检测形成在所述检测对象的存在区域中的磁场；以及无线信号发送单元，其发送包含与通过所述磁场传感器单元检测出的磁场相关的信息的无线信号，所述位置关系检测装置具有：磁场形成单元，其在所述检测对象的存在区域形成磁场；以及方位导出单元，其根据从所述检测对象发送的无线信号，导出所述对象坐标轴相对于所述基准坐标轴所呈的方位。

此外，权利要求10的位置关系检测系统的特征在于，在上述的发明中，所述磁场形成单元还具有：第1直线磁场形成单元，其配置在所述基准坐标轴上的规定的位置上，形成具有规定的行进方向的所述第1直线磁场；以及第2直线磁场形成单元，其配置在所述基准坐标轴上的规定的位置上，形成不同于所述第1直线磁场的第2直线磁场，所述方位导出单元根据所述第1直线磁场的所述对象坐标轴上的行进方向和所述基准坐标轴上的行进方向之间的对应关系、以及所述第2直线磁场的所述对象坐标轴上的行进方向和所述基准坐标轴上的行进方向之间的对应关系，来导出所述对象坐标轴相对于所述基准坐标轴所呈的方位。

此外，权利要求11、12的位置关系检测系统的特征在于，在上述的发明中，所述磁场形成单元还具有扩散磁场形成单元，其形成对于行进方向具有位置依存性的扩散磁场，所述位置关系检测装置还具有位置导出单元，其使用所述扩散磁场的行进方向的位置依存性来导出所述基准坐标轴中的所述对象坐标轴的原点的位置。

本发明的位置关系检测装置和位置关系检测系统通过具有根据与多个直线磁场的行进方向相关的对应关系来导出对象坐标轴相对于基准坐标轴的方位的方位导出单元的结构，起到即使在伴随检测对象的移动产生指向方向等的变动的情况下，也能检测出对象坐标轴相对于基准坐标轴的方位的效果。

并且，本发明的位置关系检测装置和位置关系检测系统通过具有根据对于行进方向具有位置依存性的扩散磁场的检测结果来导出对象坐标轴相对于基准坐标轴的原点位置的位置导出单元的结构，起到即使在伴随检测对象的移动对象坐标轴的原点发生了移动的情况下，也能检测出对象坐标轴相对于基准坐标轴的原点位置的效果。

附图说明

图1是表示实施方式1的位置关系检测系统的整体结构的示意图。

图2是表示位置关系检测系统具有的胶囊型内窥镜的结构的方框图。

图3是表示位置关系检测系统具有的第2直线磁场形成部以及扩散磁场形成部的结构的示意图。

图4是表示位置关系检测系统具有的处理装置的结构的方框图。

图5是表示通过位置关系检测系统具有的第1直线磁场形成部所形成的第1直线磁场的行进方向的示意图。

图6是表示通过第2直线磁场形成部所形成的第2直线磁场的行进方向的示意图。

图7是表示通过扩散磁场形成部所形成的扩散磁场的行进方向的示意图。

图8是用于说明通过位置关系检测系统检测的、对象坐标轴相对于基准坐标轴的方位的检测原理的示意图。

图9是用于说明通过位置关系检测系统检测的、对象坐标轴的原点相对于基准坐标轴的位置的检测原理的示意图。

图10是用于说明通过位置关系检测系统检测的、对象坐标轴的原点相对于基准坐标轴的位置的检测原理的示意图。

图11是表示实施方式2的位置关系检测系统的整体结构的示意图。

图12是表示实施方式2的位置关系检测系统具有的处理装置的结构的方框图。

符号说明

1：被检体；2：胶囊型内窥镜；3：位置关系检测装置；4：显示装置；5：便携式记录介质；7a～7d：接收天线；8a～8d：发送天线；9：第1直线磁场形成部；10：第2直线磁场形成部；11：扩散磁场形成部；12：处理装置；14：被检体内信息取得部；15：信号处理部；16：磁场传感器；17：放大部；18：A/D转换部；19：无线发送部；20：切换部；21：定时发生部；22：LED；23：LED驱动电路；24：CCD；25：CCD驱动电路；26：发送电路；27：发送天线；28：接收天线；29：电力再生电路；30：升压电路；31：蓄电器；32：线圈；33：电流源；34：线圈；35：电流源；37：接收天线选择部；38：接收电路；39：信号处理部；40：方位导出部；41：位置导出部；42：磁力线方位数据库；43：存储部；44：振荡器；46：放大电路；47：发送天线选择部；48：选择控制部；49：电力供给部；51：曲面；53：位置关系检测装置；54：地磁传感器；55：处理装置；56：地磁方位导出部

具体实施方式

以下，对作为用于实施本发明的最佳方式的位置关系检测装置和位置关系检测系统进行说明。并且，附图是示意图，应注意各部分的厚度和宽度之间的关系、以及各个部分的厚度之比与实际装置不同，当然在各个附图中也包含互相的尺寸关系和比例不同的部分。

(实施方式1)

首先，对于实施方式1的位置关系检测系统进行说明。图1是表示本实施方式1的位置关系检测系统的整体结构的示意图。如图1所示，本实施方式1的位置关系检测系统具有：胶囊型内窥镜2，其导入被检体1的内部，沿着通过路径进行移动；位置关系检测装置3，其与胶囊型内窥镜2之间进行无线通信，并且检测固定在胶囊型内窥镜2上的对象坐标轴和相对于被检体1固定的基准坐标轴之间的位置关系；显示装置4，其显示通过位置关系检测装置3接收到的、从胶囊型内窥镜2发送的无线信号的内容；以及便携式记录介质5，其用于进行位置关系检测装置3和显示装置4之间的信息交换。并且，如图1所示，在本实施方式1中，设有通过X轴、Y轴和Z轴形成的、作为相对于胶囊型内窥镜2固定的坐标轴的对象坐标轴；以及通过x轴、y轴和z轴形成的、与胶囊型内窥镜2的运动无关地确定的，具体地说作为相对于被检体1固定的坐标轴的基准坐标轴，使用以下说明的机构来检测对象坐标轴相对于基准坐标轴的位置关系。

显示装置4是用于显示通过位置关系检测装置3接收到的、通过胶囊型内窥镜2拍摄的被检体内图像等的装置，具有根据通过便携式记录介质5获得的数据进行图像显示的工作站等这样的结构。具体讲，显示装置4可以是通过CRT显示器、液晶显示器等直接显示图像的结构，也可以是象打印机等那样向其他介质输出图像等的结构。

便携式记录介质5相对于后述的处理装置12和显示装置4可插拔，具有当插在两者上时可进行信息的输出和记录的结构。具体而言，便携式记录介质5具有以下结构：当胶囊型内窥镜2在被检体1的体腔内移动的期间，便携式记录介质5被插入处理装置12中，存储被检体内图像和对象坐标轴相对于基准坐标轴的位置关系。然后，在胶囊型内窥镜2被从被检体1排出后，便携式记录介质5被从处理装置12拔出并插入显示装置4，通过该显示装置4读出记录的数据。例如，可以通过CompactFlash(注册商标)存储器等的便携式记录介质5进行处理装置12和显示装置4之间的数据交换，从而与处理装置12和显示装置4之间通过有线方式直接连接的情况不同，即使胶囊型内窥镜2在被检体1内部移动期间，被检体1也可以自由行动。

接着，对于胶囊型内窥镜2进行说明。胶囊型内窥镜2作为权利要求书中的检测对象的一例。具体而言，胶囊型内窥镜2被导入被检体1的内部、具有在被检体1内移动的同时取得被检体内信息，并向外部发送包含所取得的被检体内信息的无线信号的功能。并且，胶囊型内窥镜2具有用于检测后述的位置关系的磁场检测功能并且具有从外部提供驱动电力的结构，具体而言，具有接收从外部发送的无线信号，将接收到的无线信号作为驱动电力进行再生的功能。

图2是表示胶囊型内窥镜2的结构的方框图。如图2所示，胶囊型内窥镜2作为取得被检体内信息的机构，具有：取得被检体内信息的被检体内信息取得部14；以及对于所取得的被检体内信息进行规定的处理的信号处理部15。并且，胶囊型内窥镜2具有：磁场传感器16，其作为磁场检测机构来检测磁场，并输出与检测磁场相对应的电信号；放大部17，其用于放大所输出的电信号；以及A/D转换部18，其把从放大部17输出的电信号转换为数字信号。

被检体内信息取得部14用于取得被检体内信息，即在本实施方式1中作为被检体内图像数据的被检体内图像。具体而言，被检体内信息取得部14具有：作为照明部工作的LED 22；控制LED 22的驱动的LED驱动电路23；作为对被LED 22照明的区域的至少一部分进行摄像的摄像部工作的CCD 24；以及控制CCD 24的驱动状态的CCD驱动电路25。此外，作为照明部和摄像部的具体结构，不必一定使用LED、CCD，例如作为摄像部也可使用CMOS等。

磁场传感器16用于检测在胶囊型内窥镜2的存在区域中形成的磁场的方位和强度。具体而言，磁场传感器16例如使用MI(MagnetoImpedance，磁阻抗)传感器形成。MI传感器具有将FeCoSiB系无定形线用作为感磁介质的结构，利用在对感磁介质通以高频电流时，因外部磁场引起感磁介质的磁阻抗发生很大变化的MI效果，来进行磁场强度的检测。并且，磁场传感器16除MI传感器以外，还可使用例如MRE(磁阻效应)元件、GMR(巨磁阻效应)磁传感器等来构成。

在图1中也示出，在本实施方式1中，作为检测对象、即胶囊型内窥镜2的坐标轴，假设了由X轴、Y轴和Z轴规定的对象坐标轴。与所述对象坐标轴相对应地，磁场传感器16具有对于在胶囊型内窥镜2所处的区域中形成的磁场，检测X方向分量、Y方向分量和Z方向分量的磁场强度，并输出与各个方向的磁场强度相对应的电信号的功能。通过磁场传感器16所检测出的对象坐标轴中的磁场强度分量经由后述的无线发送部19发送给位置关系检测装置3，位置关系检测装置3根据通过磁场传感器16检测出的磁场分量的值，来导出对象坐标轴与基准坐标轴之间的位置关系。

而且，胶囊型内窥镜2具有发送电路26和发送天线27，还具有用于对外部进行无线发送的无线发送部19，以及切换部20，该切换部20对于向无线发送部19输出的信号，在从信号处理部15输出的信号和从A/D转换部18输出的信号之间适当地进行切换。并且，胶囊型内窥镜2具有定时发生部21，其用于使被检体内信息取得部14、信号处理部15及切换部20的驱动定时同步。

此外，胶囊型内窥镜2作为用于接收来自外部的供电用无线信号的机构，具有：接收天线28；电力再生电路29，其由经接收天线28接收到的无线信号进行电力的再生；升压电路30，其对从电力再生电路29输出的电力信号的电压进行升压；以及蓄电器31，其蓄积通过升压电路30变化为规定的电压的电力信号，并作为上述其它结构要素的驱动电力而提供。

接收天线28例如使用环形天线来形成。所述环形天线固定在胶囊型内窥镜2内的规定的位置上，具体而言，配置为具有固定在胶囊型内窥镜2上的对象坐标轴中的规定的位置及指向方向。

接着，对于位置关系检测装置3进行说明。如图1所示，位置关系检测装置3具有：接收天线7a～7d，其用于接收从胶囊型内窥镜2发送的无线信号；发送天线8a～8d，其用于向胶囊型内窥镜2发送供电用的无线信号；第1直线磁场形成部9，其形成第1直线磁场；第2直线磁场形成部10，其形成第2直线磁场；扩散磁场形成部11，其形成扩散磁场；以及处理装置12，其对于经由接收天线7a～7d接收到的无线信号进行规定的处理。

接收天线7a～7d是用于接收从胶囊型内窥镜2具有的无线发送部19发送的无线信号的装置。具体而言，接收天线7a～7d由环形天线等形成，具有对处理装置12传送接收到的无线信号的功能。

发送天线8a～8d是用于向胶囊型内窥镜2发送通过处理装置12生成的无线信号的装置。具体而言，发送天线8a～8d由与处理装置12电连接的环形天线等形成。

此外，作为接收天线7a～7d、发送天线8a～8d以及以下所述的第1直线磁场形成部9等具体的结构，需要注意不限于图1中所示的结构。即，图1对于这些结构要素只是示意性地示出，因此接收天线7a～7d等的个数并不限定于图1中所示的个数，对于配置位置、具体形状等，也不限于图1中所示，而可以采用任意的结构。

第1直线磁场形成部9是用于在被检体1内形成规定方向的直线磁场的装置。在此，“直线磁场”是指至少在规定的空间区域，在本实施方式1中在被检体1内部的胶囊型内窥镜2可处的空间区域中，实质上仅由1个方向的磁场成分构成的磁场。也如图1中所示，第1直线磁场形成部9具体而言具有：以覆盖被检体1的躯体部分的方式形成的线圈；以及对所述线圈提供规定的电流的电流源(省略图示)，具有通过在所述线圈中流过规定的电流，而在被检体1内部的空间区域内形成直线磁场的功能。在此，作为第1直线磁场的行进方向可选择任意的方向，但在本实施方式1中，设第1直线磁场为沿着相对于被检体1固定的基准坐标轴的z轴方向行进的直线磁场。

第2直线磁场形成部10是用于形成作为沿着不同于第1直线磁场的方向行进的直线磁场的第2直线磁场的装置。此外，扩散磁场形成部11与第1直线磁场形成部9、第2直线磁场形成部10不同，是形成磁场方向具有位置依存性的扩散磁场，在本实施方式1中形成随着与扩散磁场形成部11远离而逐渐扩散的磁场。

此外，在本实施方式1中，设为第1直线磁场形成部9、第2直线磁场形成部10及扩散磁场形成部11分别在各自不同的时刻形成磁场。即，在本实施方式1中，第1直线磁场形成部9等构成为不会同时形成磁场，而是按照规定的顺序形成磁场，胶囊型内窥镜2所具有的磁场传感器16分别独立地检测第1直线磁场、第2直线磁场以及扩散磁场。

图3是表示第2直线磁场形成部10以及扩散磁场形成部11的具体结构的示意图。如图3所示，第2直线磁场形成部10具有：以在基准坐标轴的y轴方向上延伸，线圈截面与xz平面平行的方式形成的线圈32；以及对线圈32用于进行电流供给的电流源33。此外，扩散磁场形成部11具有线圈34及用于对线圈34进行电流供给的电流源35。在此，线圈32配置为形成在预先确定的方向上具有行进方向的磁场，在本实施方式1的情况下，配置为通过线圈32形成的直线磁场的行进方向为基准坐标轴的y轴方向。并且，线圈34固定在形成与后述的磁力线方位数据库42中存储的磁场方向相同的扩散磁场的位置上。

接着，对处理装置12进行说明。处理装置12具有与胶囊型内窥镜2之间进行无线通信的功能，并且还具有以下功能，即根据接收到的无线信号检测胶囊型内窥镜2的指向方向、位置等，即导出相对于胶囊型内窥镜2固定的对象坐标轴和相对于被检体1固定的基准坐标轴的位置关系。

图4是表示处理装置12的具体结构的方框图。如图4所示，处理装置12具有从第1胶囊型内窥镜2所发送的无线信号中提取被检体内图像数据的机构。具体而言，处理装置12具有：接收天线选择部37，其从多个存在的接收天线7a～7d中选择适于无线信号的接收的天线；接收电路38，其对于经接收天线选择部37选择的接收天线7接收到的无线信号进行解调等的处理；以及信号处理部39，其用于对已实施处理的无线信号提取关于检测磁场的信息以及被检体内图像等。

并且，处理装置12具有使用从胶囊型内窥镜2发送的、在胶囊型内窥镜2的存在区域中形成的磁场的检测结果，导出对象坐标轴相对于固定在被检体1上的基准坐标轴的位置关系的机构。具体而言，处理装置12具有：方位导出部40，其根据从信号处理部39输出的磁场信号S1、S2导出对象坐标轴相对于基准坐标轴所呈的方位；位置导出部41，其根据从方位导出部40输出的关于对象坐标轴的方位的方位信息以及从信号处理部39输出的磁场信号S2、S3等导出对象坐标轴的原点相对于基准坐标轴的位置；以及磁力线方位数据库42，其存储与位置导出部41的运算处理时使用的磁力线方位相关的信息。

此外，处理装置12具有存储部43，其用于存储提取出的被检体内图像和对象坐标轴相对于基准坐标轴的位置关系。也如图1所示，存储部43具有对于便携式记录介质5写入信息的功能。

而且，处理装置12具有用于对胶囊型内窥镜2发送无线信号的机构。具体而言，处理装置12具有：规定发送的无线信号的频率的振荡器44；对从振荡器44输出的无线信号的强度进行放大的放大电路46；以及在无线信号的发送中使用的发送天线选择部47。所述机构用于从外部对胶囊型内窥镜2提供电力。即，本实施方式1的位置关系检测系统通过采用从外部提供胶囊型内窥镜2的驱动电力的结构，胶囊型内窥镜2在被检体1的内部可长时间地进行驱动。

此外，处理装置12具有根据方位导出部40和位置导出部41的导出结果，控制接收天线选择部37和发送天线选择部47的天线选择动作的选择控制部48。选择控制部48具体而言根据通过方位导出部40导出的对象坐标轴的方位和通过位置导出部41导出的对象坐标轴的原点位置，来导出胶囊型内窥镜2具有的发送天线27和接收天线28在基准坐标轴中的指向方向和位置。而且，具有以下功能，即对于导出的指向方向和位置，选择可最高效地进行无线信号的发送或接收的发送天线8和接收天线7，对于发送天线选择部47和接收天线选择部37进行切换为所选择的天线的指示。

而且，处理装置12具有用于提供各结构要素的驱动电力的电力供给部49。通过这些结构要素构成处理装置12，处理装置12通过各个结构要素的功能，不仅具有取得通过胶囊型内窥镜2拍摄的被检体内图像、发送作为胶囊型内窥镜2的驱动电力而再生的无线信号的功能，而且根据通过胶囊型内窥镜2检测出的磁场导出对象坐标轴相对于基准坐标轴的位置关系。

接着，对于作为固定在胶囊型内窥镜2上的对象坐标轴的位置关系导出动作的前提，通过第1直线磁场形成部9、第2直线磁场形成部10以及扩散磁场形成部11、在包括被检体1的空间中形成的磁场进行说明。图5是表示关于通过第1直线磁场形成部9形成的第1直线磁场的示意图。如图5所示，形成第1直线磁场形成部9的线圈具有形成为在内部包含被检体1的躯体并且在基准坐标轴的z轴方向上延伸的结构。因此，通过第1直线磁场形成部9在被检体1内部形成的第1直线磁场形成在基准坐标轴的z轴方向行进的磁力线。因此，通过第1直线磁场形成部9形成的第1直线磁场可作为在被检体1内部表示基准坐标轴的z轴方向的指标来使用，胶囊型内窥镜2通过根据对象坐标轴检测通过第1直线磁场形成部9形成的第1直线磁场，来如后述那样检测对象坐标轴的z轴方向。

图6是表示通过第2直线磁场形成部10形成的第2直线磁场的示意图。如已经说明的那样，第2直线磁场形成部10具有在基准坐标轴的y轴方向延伸的结构，因此如图6所示，所形成的第2直线磁场成为磁力线的行进方向与y轴方向平行的磁场。此外，第2直线磁场形成部10与第1直线磁场形成部9不同，具有在被检体1的外部配置线圈32的结构，因此第2直线磁场在被检体1内部随着远离第2直线磁场形成部10而磁场强度逐渐减小。因为第2直线磁场具有该特性，因此通过检测第2直线磁场，与第1直线磁场同样地检测对象坐标轴的y轴方向，并且根据磁场强度导出第2直线磁场形成部10和胶囊型内窥镜2之间的距离。

图7是表示通过扩散磁场形成部11形成的扩散磁场的示意图。也如图3所示那样，扩散磁场形成部11具有的线圈34在被检体1的表面上形成螺旋状，通过扩散磁场形成部11形成的扩散磁场如图7所示那样在通过线圈34(在图7中省略图示)形成的磁场中，形成为磁力线暂且扩散为放射状，并再次入射进线圈34。该扩散磁场如后述那样，用于导出对象坐标轴的原点在基准坐标轴中的位置。

接着，对于本实施方式1的位置关系检测系统中，相对于胶囊型内窥镜2固定的对象坐标轴的、相对于基准坐标轴的位置关系的检测动作进行说明。以下，以处理装置12内的运算处理为中心进行说明，对于位置关系中的、对象坐标轴相对于基准坐标轴的方位的导出和对象坐标轴的原点在基准坐标轴中的位置的导出依次进行说明。

首先，对于通过处理装置12具有的方位导出部40进行的方位导出动作进行说明。图8是表示在被检体1中胶囊型内窥镜2移动时的基准坐标轴与对象坐标轴之间的关系的示意图。如已经说明的那样，胶囊型内窥镜2在被检体1内部沿着通过路径行进，并且以行进方向为轴旋转规定角度。因此，相对于胶囊型内窥镜2固定的对象坐标轴对于固定在被检体1上的基准坐标轴产生如图8所示那样的方位偏移。

与此相对，第1直线磁场形成部9和第2直线磁场形成部10具有分别相对于被检体1固定的结构。因此，第1直线磁场形成部9和第2直线磁场形成部10各自形成的第1、第2直线磁场相对于基准坐标轴在固定的方向上行进，具体而言第1直线磁场沿基准坐标轴的z轴方向、第2直线磁场沿y轴方向行进。因此，对象坐标轴上的第1、第2直线磁场的行进方向分别与基准坐标轴的z轴方向以及y轴方向相对应，在本实施方式1中设为使用第1、第2直线磁场，导出对象坐标轴相对于基准坐标轴的方位。

具体而言，方位导出按照以下这样进行。首先，通过胶囊型内窥镜2具有的磁场传感器16，检测分时供给的第1直线磁场和第2直线磁场的行进方向。如上所述，磁场传感器16以相对于胶囊型内窥镜2固定的状态配置，并且构成为内部具有的3轴方向的传感器分别检测X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的磁场分量。因此，通过磁场传感器16关于第1、第2直线磁场的各自检测出对象坐标轴中的行进方向，并经由无线发送部19向位置关系检测装置3发送检测结果。

另一方面，位置关系检测装置3经由接收天线7a～7d接收无线信号，并且对于通过接收电路38以及信号处理部39的各自接收到的无线信号进行规定的处理，也如图4所示，信号处理部39对方位导出部40输出磁场信号S1、S2。磁场信号S1反映第1直线磁场的检测结果，磁场信号S2反映第2直线磁场的检测结果。例如，在图8的例子中，在磁场信号S1中，作为第1直线磁场的行进方向包含关于坐标(X₁，Y₁，Z₁)的信息，在磁场信号S2中，作为第2直线磁场的行进方向包含关于坐标(X₂，Y₂，Z₂)的信息。

方位导出部40接收所述磁场信号S1、S2的输入，进行对象坐标轴相对于基准坐标轴的方位的导出。即，如上述那样，与基准坐标轴中的z轴方向对应的第1直线磁场的行进方向在对象坐标轴中表示为(X₁，Y₁，Z₁)，与y轴方向对应的第2直线磁场的行进方向在对象坐标轴中表示为(X₂，Y₂，Z₂)。方位导出部40根据该对应关系，掌握z轴和y轴在对象坐标轴上的方向，并且掌握作为垂直于z轴和y轴双方的方向的x轴方向。具体而言，方位导出部40在对象坐标轴中把对于(X₁，Y₁，Z₁)以及(X₂，Y₂，Z₂)双方内积值为0的坐标(X₃，Y₃，Z₃)作为与基准坐标轴的z轴方向相对应的方向来把握。

在该时刻，方位导出部40关于x轴、y轴和z轴掌握在对象坐标轴上的方向。作为方向导出可以仅通过掌握该对应关系而完成，但在本实施方式1中，导出以基准坐标轴作为基准的、对象坐标轴的方位。具体而言，在本实施方式1中，方位导出部40根据上述的对应关系进行规定的坐标变换处理，导出对象坐标轴的X轴、Y轴以及Z轴在基准坐标轴中的坐标，并输出该坐标作为方位信息。通过进行该坐标变换处理，例如可判定与胶囊型内窥镜2的行进方向相对应的Z轴与基准坐标轴上的哪个方向相对应，可掌握相对于被检体1，胶囊型内窥镜2正在向哪个方向行进等。

接着，对于通过位置导出部41进行的对象坐标轴的原点在基准坐标轴上的位置的导出进行说明。胶囊型内窥镜2具有在被检体1内部进行移动的同时进行被检体内图像的拍摄等的结构，因此相对于胶囊型内窥镜2固定的对象坐标轴的原点位置在相对于被检体1固定的基准坐标轴上不停地移动。因此，在本实施方式1的位置关系检测系统中，不仅导出对象坐标轴的方位，而且进行对象坐标轴的原点位置的导出，以下，对于原点位置导出具体地进行说明。

首先，对于在位置导出部41的位置导出动作时使用的信息简单地进行说明。也如图4所示，位置导出部41具有从信号处理部39输入磁场信号S2、S3，从方位导出部40输入方位信息的结构。并且，位置导出部41具有根据需要输入存储在磁力线方位数据库42中的信息的结构。在此，如上述那样，磁场信号S2是作为信息包含表示磁场传感器16检测出的第2直线磁场的行进方向的对象坐标轴中的坐标、在图8的例子中为坐标(X₂，Y₂，Z₂)的信号，磁场信号S3是作为信息包含表示磁场传感器16检测出的由扩散磁场形成部11形成的扩散磁场的行进方向的对象坐标轴中的坐标的信号。此外，从方位导出部40输入的方位信息具体而言是表示对象坐标轴的X轴、Y轴和Z轴在基准坐标轴上的方向的信息，存储在磁力线方位数据库42中的信息是记述与第2直线磁场形成部10具有的线圈32相隔距离r的区域中，区域上的位置和扩散磁场的行进方向之间的关系的信息。

位置导出部41在这些信息中，首先根据磁场信号S2，导出胶囊型内窥镜2和第2直线磁场形成部10之间的距离r。如上所述，第2直线磁场形成部10具有的线圈32具有配置在被检体1的外部的结构，因此在被检体1的内部，第2直线磁场的强度随着远离线圈32而逐渐减小，与磁场强度和线圈32之间的距离具有相关关系。因此，位置导出部41根据磁场信号S2导出胶囊型内窥镜2的位置处的第2直线磁场的检测强度，根据导出的磁场强度，导出第2直线磁场形成部10(准确地说线圈32)和胶囊型内窥镜2之间的距离r。其结果，可以明了如图9所示，相对于胶囊型内窥镜2固定的对象坐标轴的原点位于由距第2直线磁场形成部10的距离为r的点的集合形成的曲面51上。

然后，位置导出部41进行曲面51上的对象坐标轴的原点位置的导出。首先，位置导出部41根据从信号处理部39输入的磁场信号S3和通过方位导出部40导出的方位信息，导出胶囊型内窥镜2的存在区域中的扩散磁场的行进方向。即，磁场信号S3反映了磁场传感器16的扩散磁场检测结果，包含关于对象坐标轴中的扩散磁场行进方向的信息。因此，位置导出部41从磁场信号S3提取对象坐标轴中的扩散磁场行进方向，并且根据方位信息对于扩散磁场的行进方向进行坐标变换，从而导出胶囊型内窥镜2所处的位置上的、基准坐标轴上的扩散磁场行进方向。

然后，位置导出部41通过根据导出的扩散磁场的行进方向参照在磁力线方位数据库42中存储的信息，进行曲面51上的对象坐标轴的原点位置的导出。图10是视觉上显示在磁力线方位数据库42中存储的信息的示意图。如图10所示，通过扩散磁场形成部11形成的扩散磁场与直线磁场不同，关于行进方向具有位置依存性，曲面51上的扩散磁场的行进方向也随着曲面51上的位置而不相同。磁力线方位数据库42存储在曲面51上扩散磁场的行进方向与面上的位置之间的对应关系，因此，位置导出部41通过根据基于磁场信号S3等导出的扩散磁场的行进方向参照磁力线方位数据库42，导出相对于胶囊型内窥镜2固定的对象坐标轴的原点在基准坐标轴上的位置，输出关于导出的位置的位置信息。通过进行以上的动作，完成对象坐标轴相对于基准坐标轴的位置关系的检测，并对存储部43输出通过方位导出部40导出的方位信息以及通过位置导出部41导出的位置信息，存储部43在便携式记录介质5中记录与被检体内图像相对应的图像信号S4，并且以与图像信号S4相对应的方式记录方位信息和位置信息。

此外，在本实施方式1的位置关系检测系统中，如上所述，根据检测出的位置关系，通过选择控制部48选择接收天线7和发送天线8。以下，关于选择控制部48的控制动作，以使用接收天线选择部37选择接收天线7为例进行说明。选择控制部48具有预先存储胶囊型内窥镜2所具有的发送天线27在对象坐标轴上的位置以及指向方向，并且从方位导出部40和位置导出部41分别输入方位信息和位置信息的结构。然后，选择控制部48根据所输入的方位信息和位置信息，将对象坐标轴上的发送天线27的位置以及指向方向变换为基准坐标轴上的值，掌握基准坐标轴上的发送天线27的位置和指向方向。然后，选择控制部48根据所掌握的发送天线27的位置和指向方向，从接收天线7a～7h中提取最适合接收从发送天线27发送的无线信号的接收天线7，对接收天线选择部37发送指示以选择该接收天线7。根据该指示，接收天线选择部37选择规定的接收天线7，经由所选择的接收天线7开始无线信号的接收。

该选择机制对于发送天线8的选择也同样。即，在发送天线8的选择时，选择控制部48根据预先存储的、胶囊型内窥镜2所具有的接收天线28在对象坐标轴上的位置和指向方向、以及所输入的方位信息和位置信息，导出接收天线28的基准坐标轴上的位置等。然后，根据导出结果，提取最适合对接收天线28无线发送的发送天线8，对发送天线选择部47输出与提取结果相对应的指示，从而进行发送天线8的选择。

接着，对于本实施方式1的位置关系检测系统的优点进行说明。首先，本实施方式1的位置关系检测系统使用胶囊型内窥镜2具有的磁场传感器16检测通过第1直线磁场形成部9等形成的磁场，根据检测结果，导出对象坐标轴相对于基准坐标轴的位置关系。理论上通过胶囊型内窥镜2内的机构形成磁场，根据设在外部的磁场传感器检测出的磁场来进行位置关系的导出也可，但采用通过磁场传感器16检测由被检体1外部的机构形成的磁场的结构，具有可简化胶囊型内窥镜2的结构的优点。

即，在通过胶囊型内窥镜2内部的机构形成磁场时，需要设置用于避免由磁场形成机构形成的强磁场对无线发送部19等的动作带来影响的磁场屏蔽机构等。相对于此，在本实施方式1中，由设在胶囊型内窥镜2的外部的第1直线磁场形成部9等的机构来形成磁场，因此实质上可忽略胶囊型内窥镜2所具有的无线发送部19等的结构要素的工作因磁场而受到不良影响的可能，无需另外设置磁场屏蔽机构等的结构要素。因此，通过采用由外部机构来形成磁场的结构，可简化胶囊型内窥镜2的结构。

并且，本实施方式1的位置关系检测系统根据多个直线磁场在基准坐标轴和对象坐标轴两者中的行进方向，进行位置关系的导出。例如，在构成为通过单一的直线磁场导出对象坐标轴的方位的情况下，难以唯一地确定对象坐标轴的方位，但从上述的说明中可以明了，通过采用使用多个直线磁场进行方位检测的结构，可准确地检测对象坐标轴的方位。

而且，在本实施方式1中，利用扩散磁场的磁场行进方向的位置依存性来导出对象坐标轴的原点位置。作为导出原点位置的结构，例如也可以采用通过设置多个、例如3个具有形成随距离而衰减的磁场的功能、固定在基准坐标轴上的磁场形成源，导出在基准坐标轴上的对象坐标轴的原点位置的结构。但是，通过如本实施方式1这样采用使用扩散磁场形成部11的结构，可减少磁场形成源的个数。即，至少在理论上通过设置形成关于磁场行进方向具有位置依存性的扩散磁场的单一的扩散磁场形成部11，即可进行具有一定程度的精度的位置导出，本实施方式1的位置关系检测系统具有可减少位置检测所需的磁场形成机构的个数的优点。

并且，在本实施方式1中，具有以下优点，即通过采用由第2直线磁场形成部10形成的磁场具有随距离而衰减的特性来检测对象坐标轴的原点位置的结构，可进行更加准确的位置检测。即，存在实际上难以实现形成行进方向具有完全的位置依存性的扩散磁场的机构的问题。例如，本实施方式1的扩散磁场形成部11与基准坐标轴上的yz平面平行，包含线圈34的平面区域中的扩散磁场的行进方向在任一位置均为平行于x轴的方向，在该情况下仅通过扩散磁场的行进方向难以进行准确的位置检测。因此，在本实施方式1中，采用了在位置检测时也利用第2直线磁场形成部10和胶囊型内窥镜2之间的距离的结构，通过采用该结构，可进行更加准确的位置检测。

而且，在本实施方式1中，可把第2直线磁场形成部10和扩散磁场形成部11配置在互相接近的位置。例如，如上述这样，在采用使用形成随着距离而衰减的磁场的3个磁场形成机构来进行对象坐标轴的原点位置检测的机构的情况下，从提高位置检测的精度的观点出发，优选采用各个磁场形成机构互相隔开规定的距离的结构。相对于此，在本实施方式1的结构中，根据各不相同的观点在位置检测中使用第2直线磁场和扩散磁场，因此第2直线磁场形成部10的位置和扩散磁场形成部11的位置之间的距离与对象坐标轴的原点的位置检测精度之间的相关性极低。因此，在本实施方式1中，例如第2直线形成部10和扩散磁场形成部11例如可形成在同一基板上，具有可简化系统的结构的优点。

(实施方式2)

接着，对于实施方式2的位置关系检测系统进行说明。本实施方式2的位置关系检测系统利用地磁作为第1直线磁场，与作为第1直线磁场利用地磁相对应地，具有省略了第1直线磁场形成部的结构。

图11是表示实施方式2的位置关系检测系统的整体结构的示意图。并且，在以下的说明中，具有与实施方式1相同的名称/标号的部分只要未在以下特别言及，具有与实施方式1相同的结构/功能。

如图11所示，在实施方式2的位置关系检测系统中，位置关系检测装置53具有如下结构：新具有用于检测地磁的行进方向的地磁传感器54，并且在处理装置55中，新具有根据地磁传感器54的检测结果来导出基准坐标轴上的地磁的行进方向的功能。

地磁传感器54基本上具有与胶囊型内窥镜2具有的磁场传感器16同样的结构。即，地磁传感器54具有在所配置的区域中，检测规定的3轴方向的磁场分量的强度，输出与检测出的磁场强度相对应的电信号的功能。另一方面，地磁传感器54与磁场传感器16不同，配置在被检体1的体表面上，具有检测与相对于被检体1固定的基准坐标轴的x轴、y轴和z轴方向分别对应的磁场分量的强度的功能。即，地磁传感器54具有检测地磁的行进方向的功能，对处理装置55输出与对于x轴方向、y轴方向以及z轴方向检测出的磁场强度相对应的电信号。

接着，对于本实施方式2的处理装置55进行说明。图12是表示处理装置55的结构的方框图。如图12所示，处理装置55基本上具有与实施方式1的处理装置12同样的结构，另一方面，具有根据从地磁传感器54输入的电信号导出基准坐标轴上的地磁行进方向，并对方位导出部40输出导出结果的地磁方位导出部56。

在利用地磁作为第1直线磁场时成为问题的是，相对于被检体1固定的基准坐标轴上的地磁行进方向的导出。即，因为被检体1在胶囊型内窥镜2在体内移动的期间也可自由行动，所以可以预想相对于被检体1固定的基准坐标轴和地磁之间的位置关系伴随着被检体1的移动而变动。另一方面，从导出对象坐标轴相对于基准坐标轴的位置关系的观点出发，产生了在基准坐标轴中的第1直线磁场的行进方向不明的情况下，关于第1直线磁场的行进方向无法明确基准坐标轴和对象坐标轴的对应关系的问题。

因此，在本实施方式2中，为了监视因被检体1的移动等而在基准坐标轴上变动的地磁行进方向，具有地磁传感器54和地磁方位导出部56。即，根据地磁传感器54的检测结果，地磁方位导出部56导出基准坐标轴上的地磁行进方向，并向方位导出部40输出导出结果。与此相对，方位导出部40使用所输入的地磁行进方向，关于地磁的行进方向导出基准坐标轴与对象坐标轴之间的对应关系，可按照第2直线磁场的对应关系来导出方位信息。

此外，存在由于被检体1的方向而地磁的行进方向和由第2直线磁场形成部10形成的第2直线磁场互相平行的情况。在该情况中，也使用与前一时刻的对象坐标轴的方位以及原点位置相关的数据，可进行位置关系的检测。此外，为了避免地磁和第2直线磁场互相平行，不将构成第2直线磁场形成部10的线圈34的延伸方向如图3所示那样设为基准坐标轴的y轴方向，例如设为在z轴方向上延伸的结构也是有效的。

接着，对于本实施方式2的位置关系检测系统的优点进行说明。本实施方式2的位置关系检测系统除了实施方式1的优点之外，还具有因利用地磁而带来的优点。即，通过采用利用地磁作为第1直线磁场的结构，可省略形成第1直线磁场的结构，可在减轻导入胶囊型内窥镜2时被检体1的负担的同时导出对象坐标轴相对于基准坐标轴的位置关系。此外，地磁传感器54可利用MI传感器等来构成，因此可充分地小型化，不会因为新设了地磁传感器54而增加被检体1的负担。

并且，通过采用利用地磁作为第1直线磁场的结构，从减低耗电的观点出发也具有优点。即，在使用线圈等来形成第1直线磁场的情况下，因在线圈中流过的电流等引起耗电量增加，但通过利用地磁，不再需要该耗电，因此可实现低耗电的系统。

以上，对于本发明的实施方式1、2进行了说明，但当然本发明并不限于实施方式1、2，只要是本领域的技术人员可想到各种各样的实施例、变形例。例如，作为导出对象坐标轴的原点位置的机构，除实施方式中记载的内容之外，也可使用形成随着距离衰减的直线磁场或者扩散磁场的多个磁场形成部。即，预先掌握该多个磁场形成部在基准坐标系中的位置，并且根据胶囊型内窥镜2检测出的磁场强度，导出多个磁场形成部和胶囊型内窥镜2之间的距离，由此可检测对象坐标轴的原点的位置。

此外，在实施方式1、2中，基于正交三维坐标系定义基准坐标轴和对象坐标轴，当然不用说对于基准坐标轴等不限于正交三维坐标系。即，关于基准坐标轴等，例如可通过三维极坐标系来定义，而且，根据用途可通过二维坐标系、一维坐标系来定义。

产业上的利用可能性

如以上这样，本发明的位置关系检测装置及位置关系检测系统对于导出相对于检测对象固定的对象坐标轴和与检测对象的移动等无关地设定的基准坐标轴之间的位置关系的位置关系检测装置以及位置关系检测系统有用，特别地，适合于胶囊型内窥镜用的位置关系检测装置以及位置关系检测系统。

Claims (12)

1.一种位置关系检测装置，其检测相对于检测对象固定的对象坐标轴与和所述检测对象的运动无关地设定的基准坐标轴之间的位置关系，其特征在于，

该位置关系检测装置具有方位导出单元，该方位导出单元根据具有规定的行进方向的第1直线磁场在所述对象坐标轴上的行进方向和在所述基准坐标轴上的行进方向之间的对应关系、以及不同于所述第1直线磁场的第2直线磁场在所述对象坐标轴上的行进方向和在所述基准坐标轴上的行进方向之间的对应关系，导出所述对象坐标轴相对于所述基准坐标轴所呈的方位。

2.根据权利要求1所述的位置关系检测装置，其特征在于，所述位置关系检测装置还具有：

第1直线磁场形成单元，其配置在所述基准坐标轴上的规定的位置上，形成所述第1直线磁场；以及

第2直线磁场形成单元，其配置在所述基准坐标轴上的规定的位置上，形成所述第2直线磁场，

所述方位导出单元根据通过所述检测对象检测出的所述对象坐标轴上的所述第1、第2直线磁场的行进方向、和预先确定的所述基准坐标轴上的所述第1、第2直线磁场的行进方向来导出所述方位。

3.根据权利要求1所述的位置关系检测装置，其特征在于，

所述第1直线磁场通过地磁场而形成；

所述位置关系检测装置还具有：

第2直线磁场形成单元，其配置在所述基准坐标轴上的规定的位置上，形成所述第2直线磁场；以及

磁场传感器单元，其检测所述基准坐标轴上的所述第1直线磁场的行进方向，

所述方位导出单元根据通过所述磁场传感器单元检测出的、所述基准坐标轴上的所述第1直线磁场的行进方向、预先确定的所述基准坐标轴上的所述第2直线磁场的行进方向、以及通过所述检测对象检测出的所述对象坐标轴上的所述第1、第2直线磁场的行进方向，来导出所述方位。

4.根据权利要求1所述的位置关系检测装置，其特征在于，所述位置关系检测装置还具有位置导出单元，该位置导出单元根据关于行进方向具有位置依存性的扩散磁场在所述检测对象的所在位置处的行进方向、和通过所述方位导出单元导出的所述对象坐标轴相对于所述基准坐标轴所呈的方位，来导出所述对象坐标轴的原点相对于所述基准坐标轴的位置。

5.根据权利要求2所述的位置关系检测装置，其特征在于，所述位置关系检测装置还具有位置导出单元，该位置导出单元根据关于行进方向具有位置依存性的扩散磁场在所述检测对象的所在位置处的行进方向、和通过所述方位导出单元导出的所述对象坐标轴相对于所述基准坐标轴所呈的方位，来导出所述对象坐标轴的原点相对于所述基准坐标轴的位置。

6.根据权利要求3所述的位置关系检测装置，其特征在于，所述位置关系检测装置还具有位置导出单元，该位置导出单元根据关于行进方向具有位置依存性的扩散磁场在所述检测对象的所在位置处的行进方向、和通过所述方位导出单元导出的所述对象坐标轴相对于所述基准坐标轴所呈的方位，来导出所述对象坐标轴的原点相对于所述基准坐标轴的位置。

7.根据权利要求5所述的位置关系检测装置，其特征在于，

所述第2直线磁场具有磁场强度根据距所述第2直线磁场形成单元的距离而衰减的特性，

所述位置导出单元根据所述检测对象的位置处的所述第2直线磁场的磁场强度导出所述第2直线磁场形成单元和所述检测对象之间的距离，再使用导出的距离来导出所述对象坐标轴的原点相对于所述基准坐标轴的位置。

8.根据权利要求6所述的位置关系检测装置，其特征在于，

所述第2直线磁场具有磁场强度根据距所述第2直线磁场形成单元的距离而衰减的特性，

所述位置导出单元根据所述检测对象的位置处的所述第2直线磁场的磁场强度导出所述第2直线磁场形成单元和所述检测对象之间的距离，再使用导出的距离来导出所述对象坐标轴的原点相对于所述基准坐标轴的位置。

9.一种位置关系检测系统，其具有：设定了规定的对象坐标轴的检测对象；以及检测与和所述检测对象的运动无关地设定的基准坐标轴之间的位置关系的位置关系检测装置，其特征在于，

所述检测对象具有：

磁场传感器单元，其检测在所述检测对象的存在区域中形成的磁场；以及

无线信号发送单元，其发送包含与通过所述磁场传感器单元检测出的磁场相关的信息的无线信号，

所述位置关系检测装置具有：

磁场形成单元，其在所述检测对象的存在区域中形成磁场；以及

方位导出单元，其根据从所述检测对象发送的无线信号，导出所述对象坐标轴相对于所述基准坐标轴所呈的方位。

10.根据权利要求9所述的位置关系检测系统，其特征在于，

所述磁场形成单元具有：

第1直线磁场形成单元，其配置在所述基准坐标轴上的规定的位置上，形成具有规定的行进方向的第1直线磁场；以及

第2直线磁场形成单元，其配置在所述基准坐标轴上的规定的位置上，形成不同于所述第1直线磁场的第2直线磁场，

所述方位导出单元根据所述第1直线磁场在所述对象坐标轴上的行进方向和在所述基准坐标轴上的行进方向之间的对应关系、以及所述第2直线磁场在所述对象坐标轴上的行进方向和在所述基准坐标轴上的行进方向之间的对应关系，来导出所述对象坐标轴相对于所述基准坐标轴所呈的方位。

11.根据权利要求9所述的位置关系检测系统，其特征在于，

所述磁场形成单元还具有扩散磁场形成单元，其形成关于行进方向具有位置依存性的扩散磁场，

所述位置关系检测装置还具有位置导出单元，其利用所述扩散磁场的行进方向的位置依存性来导出所述对象坐标轴的原点在所述基准坐标轴中的位置。

12.根据权利要求10所述的位置关系检测系统，其特征在于，

所述磁场形成单元还具有扩散磁场形成单元，其形成关于行进方向具有位置依存性的扩散磁场，

所述位置关系检测装置还具有位置导出单元，其利用所述扩散磁场的行进方向的位置依存性来导出所述对象坐标轴的原点在所述基准坐标轴中的位置。

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