JP2009000401A - Clothes with communication function, endoscope system and position estimation method - Google Patents

Clothes with communication function, endoscope system and position estimation method Download PDF

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Mitsuhiro Matsumoto
光弘 松本
Eiichi Ito
栄一 伊藤
Koji Tsuda
浩二 津田
Masayuki Honjo
昌幸 本所
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the accuracy of estimated position information of a capsule endoscope. <P>SOLUTION: The clothes are equipped with a plurality of devices capable of wirelessly communicating with an external apparatus and have a control section capable of communicating with each of the devices; wherein the device has an identification information retention means, an external signal receiving means for receiving a transmission signal, a signal generation means for detecting a received timing and generating a timing signal based on the timing, and a transmission means for associating the timing signal with the identification information and transmitting them to the control par; and the control part has a position information retention means for retaining the position information of the respective devices associated with the identification information, a receiving means for receiving the timing signal, a position information acquisition means for acquiring the position information of a transmitter device based on the identification information associated with the received timing signal, and a position calculation means for calculating the position information of the external apparatus based on each of the received timing signals and the position information corresponding to each timing signal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、外部機器と無線通信可能な素子が複数実装されており、該素子の各々と通信可能な制御部を備える通信機能付き着衣に関する。また、このような通信機能付き着衣を備える内視鏡システムに関する。また、カプセル型内視鏡と無線通信可能な素子が複数実装された着衣を用いて、患者の体腔内に投入されたカプセル型内視鏡の位置を推定する位置推定方法に関する。   The present invention relates to a garment with a communication function, in which a plurality of elements capable of wireless communication with an external device are mounted and provided with a control unit capable of communicating with each of the elements. Moreover, it is related with an endoscope system provided with such clothing with a communication function. The present invention also relates to a position estimation method for estimating the position of a capsule endoscope placed in a body cavity of a patient using a garment on which a plurality of elements capable of wireless communication with the capsule endoscope are mounted.

患者の体内を診断するための機器として、可撓性ケーブルの先端に撮像素子を搭載した電子内視鏡が広く知られ実用に供されている。上記電子内視鏡は、撮像素子によって得られた画像信号をホスト機器に送出する。ホスト機器は、当該の画像信号を受け取ると所定の処理を施してモニタに出力する。これによりモニタに患者の体腔内が表示され、術者は、患者の体内を診断することができる。   As a device for diagnosing the inside of a patient's body, an electronic endoscope having an imaging element mounted on the tip of a flexible cable is widely known and put into practical use. The electronic endoscope sends an image signal obtained by the imaging device to a host device. Upon receiving the image signal, the host device performs predetermined processing and outputs it to the monitor. As a result, the inside of the patient's body cavity is displayed on the monitor, and the operator can diagnose the inside of the patient's body.

ここで、近年、上記電子内視鏡とは別の形態の、ホスト機器との通信を無線で行うカプセル形状の内視鏡(以下、「カプセル型内視鏡」という)が提案され、国によっては実用化されている。例えば下記特許文献1に、カプセル型内視鏡を備えたシステムの一例が開示されている。   In recent years, a capsule-shaped endoscope (hereinafter referred to as “capsule-type endoscope”) that communicates with a host device wirelessly, which is different from the electronic endoscope, has been proposed. Has been put to practical use. For example, Patent Document 1 below discloses an example of a system including a capsule endoscope.

下記特許文献1には、カプセル型内視鏡と無線通信するためのホスト側の機器として、複数のアンテナ素子およびデータレコーダを搭載したアンテナアレーベルトが示されている。下記特許文献1によれば、各アンテナ素子がカプセル型内視鏡から発信された信号を受信すると、データレコーダは、それらの信号に基づいて患者の体内の情報を取得すると共にその各々の受信強度を測定する。そして、データレコーダは、その測定結果に基づいてカプセル型内視鏡の位置を推定し、推定結果に応じた処理を実行する。
特開2003−19111号公報
Patent Document 1 below discloses an antenna array belt equipped with a plurality of antenna elements and a data recorder as a host-side device for wireless communication with a capsule endoscope. According to the following Patent Document 1, when each antenna element receives a signal transmitted from a capsule endoscope, the data recorder acquires information in the patient's body based on the signal and receives each of the received intensities. Measure. Then, the data recorder estimates the position of the capsule endoscope based on the measurement result, and executes a process according to the estimation result.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-19111

しかし、患者の体内は、骨や水、脂肪等の種々の物質で構成されており、電波を伝搬させる媒体として一様でない。従って、カプセル型内視鏡からの発信信号の減衰率がカプセル型内視鏡とアンテナ素子との間に介在する体内の構成物質に応じて変化する。このため、カプセル型内視鏡−アンテナ素子間の疑似距離と、受信強度との関係が一定でなくばらついたものとなる。結果として、カプセル型内視鏡の位置によっては上記疑似距離が誤差を多く含むものとなり、この場合、高精度の推定位置情報を得ることができない。   However, the patient's body is composed of various substances such as bone, water, and fat, and is not uniform as a medium for propagating radio waves. Therefore, the attenuation rate of the transmission signal from the capsule endoscope varies depending on the constituent substance in the body interposed between the capsule endoscope and the antenna element. For this reason, the relationship between the pseudo distance between the capsule endoscope and the antenna element and the reception intensity is not constant and varies. As a result, depending on the position of the capsule endoscope, the pseudo distance includes many errors, and in this case, highly accurate estimated position information cannot be obtained.

そこで、本発明は上記の事情に鑑みて、カプセル型内視鏡の推定位置情報の精度を向上させることが可能な通信機能付き着衣、内視鏡システム、および位置推定方法を提供することを課題としている。   Accordingly, in view of the above circumstances, the present invention provides a clothing with communication function, an endoscope system, and a position estimation method capable of improving the accuracy of estimated position information of a capsule endoscope. It is said.

上記の課題を解決する本発明の一態様に係る通信機能付き着衣は、外部機器と無線通信可能な素子が複数実装されており、素子の各々と通信可能な制御部を備える着衣である。本発明の通信機能付き着衣の素子は、自己の識別情報を保持した識別情報保持手段と、該外部機器から発信された発信信号を受信する外部信号受信手段と、該発信信号を受信したタイミングを検知し、該検知されたタイミングに基づいたタイミング信号を生成する信号生成手段と、該生成されたタイミング信号に該識別情報を関連付けて制御部に送信する送信手段とを有することを特徴としたものである。また、本発明の通信機能付き着衣の制御部は、各素子の位置情報を該識別情報に関連付けて保持する位置情報保持手段と、素子の各々から送信されたタイミング信号を受信する受信手段と、位置情報保持手段から、該受信したタイミング信号に関連付けられた該識別情報に基づいて送信元素子の位置情報を取得する位置情報取得手段と、該受信されたタイミング信号の各々と、当該の各タイミング信号に対応する該位置情報に基づいて、該外部機器の位置情報を算出する位置算出手段とを有することを特徴としたものである。   A clothing with a communication function according to one embodiment of the present invention that solves the above problem is a clothing that includes a plurality of elements capable of wireless communication with an external device and includes a control unit that can communicate with each of the elements. The element of the clothing with a communication function of the present invention includes an identification information holding unit that holds its own identification information, an external signal receiving unit that receives a transmission signal transmitted from the external device, and a timing at which the transmission signal is received. And a signal generation unit configured to detect and generate a timing signal based on the detected timing, and a transmission unit configured to associate the identification information with the generated timing signal and transmit to the control unit. It is. Further, the control unit of the clothing with communication function of the present invention, the position information holding means for holding the position information of each element in association with the identification information, the receiving means for receiving the timing signal transmitted from each of the elements, Position information acquisition means for acquiring position information of a transmission source element based on the identification information associated with the received timing signal from the position information holding means, each of the received timing signals, and each of the timings And a position calculating unit that calculates position information of the external device based on the position information corresponding to the signal.

このような構成によれば、外部機器と各素子との疑似距離を電波の伝搬時間に基づいて算出して当該外部機器の位置情報を得ることができる。電波の伝搬速度は、媒体に対する依存性が比較的低い。従って、外部機器からの信号が如何なる場所を通過する場合であっても、外部機器−素子間の疑似距離と、伝搬時間との関係は比較的一定に保たれる。このため上記疑似距離の誤差が小さくなり、結果、外部機器の位置を高い精度で推定することが可能となる。   According to such a configuration, it is possible to obtain the position information of the external device by calculating the pseudo distance between the external device and each element based on the propagation time of the radio wave. The propagation speed of radio waves has a relatively low dependence on the medium. Therefore, regardless of where the signal from the external device passes, the relationship between the pseudo-range between the external device and the element and the propagation time is kept relatively constant. For this reason, the error of the pseudo distance is reduced, and as a result, the position of the external device can be estimated with high accuracy.

なお、上記信号生成手段は、例えば該検知されたタイミングと所定のタイミングとの時間差を検出し、該検出結果に基づいてタイミング信号を生成する構成であっても良い。   The signal generation unit may be configured to detect a time difference between the detected timing and a predetermined timing and generate a timing signal based on the detection result.

上記所定のタイミングは、例えば素子の内部クロックの立ち上がりのタイミングであっても良い。   The predetermined timing may be, for example, the rising timing of the internal clock of the element.

また、上記通信機能付き着衣において、制御部は、例えば素子の各々に所定の信号を配信するように構成されても良い。この場合、素子の内部クロックが制御部からの該所定の信号に基づいて補正され、全ての素子の該内部クロックが同期した状態になる。   In the clothing with a communication function, the control unit may be configured to deliver a predetermined signal to each of the elements, for example. In this case, the internal clock of the element is corrected based on the predetermined signal from the control unit, and the internal clocks of all the elements are synchronized.

また、上記通信機能付き着衣において、制御部は、例えば所定の条件を満たす素子を基準素子として設定する基準設定手段を更に備えたものであっても良い。この場合、位置算出手段は、基準素子のタイミング信号と他の素子のタイミング信号の各々とにおける該発信信号の受信タイミングの位相差を算出する。次いで、該算出された位相差に基づいて該外部機器に対する基準素子と他の素子の各々との疑似距離差を算出する。そして、該算出された疑似距離差の各々と、位置情報保持手段に保持された位置情報の各々を用いて該外部機器の位置情報を算出する。   In the clothing with a communication function, the control unit may further include, for example, a reference setting unit that sets, as a reference element, an element that satisfies a predetermined condition. In this case, the position calculation means calculates the phase difference between the reception timings of the transmission signals between the timing signal of the reference element and the timing signals of other elements. Next, a pseudo distance difference between the reference element and each of the other elements with respect to the external device is calculated based on the calculated phase difference. Then, the position information of the external device is calculated using each of the calculated pseudo distance differences and each of the position information held in the position information holding means.

また、上記通信機能付き着衣において、素子および制御部は、例えば信号伝送可能なシート上に実装され、各素子間および各素子と制御部との通信が2D−DSTのアルゴリズムに基づいて実施されるよう構成されたものであっても良い。   Moreover, in the clothes with a communication function, the elements and the control unit are mounted on, for example, a signal-transmittable sheet, and communication between each element and between each element and the control unit is performed based on a 2D-DST algorithm. It may be configured as described above.

また、上記通信機能付き着衣において、位置算出手段は、例えば受信手段に受信された該タイミング信号が所定数以上であるときには該外部機器の位置情報を算出し、当該タイミング信号が該所定数に満たないときにはエラーと判断して該外部機器の位置情報を算出しないよう構成されたものであっても良い。   In the above-mentioned clothing with a communication function, the position calculating means, for example, calculates the position information of the external device when the timing signal received by the receiving means is greater than or equal to a predetermined number, and the timing signal satisfies the predetermined number. If not, it may be determined that an error has occurred and the position information of the external device is not calculated.

また、上記通信機能付き着衣は、例えば素子の各々の位置を測定する位置測定手段を更に備えたものであっても良い。この場合、位置情報保持手段は、該測定された位置の情報を各素子の該識別情報に関連付けて保持する。   Moreover, the said clothing with a communication function may be further provided with the position measurement means which measures each position of an element, for example. In this case, the position information holding unit holds the measured position information in association with the identification information of each element.

また、上記の課題を解決する本発明の一態様に係る内視鏡システムは、患者の体腔内に投入され、該患者の体内の情報を無線で発信するカプセル型内視鏡と、上記通信機能付き着衣であって、素子によりカプセル型内視鏡と無線通信する通信機能付き着衣とを備えることを特徴としたシステムである。   An endoscope system according to an aspect of the present invention that solves the above problems includes a capsule endoscope that is inserted into a body cavity of a patient and wirelessly transmits information in the patient's body, and the communication function A system comprising a garment having a communication function for wirelessly communicating with a capsule endoscope by an element.

このような構成によれば、カプセル型内視鏡と各素子との疑似距離を電波の伝搬時間に基づいて算出して当該カプセル型内視鏡の位置情報を得ることができる。電波の伝搬速度は、媒体に対する依存性が比較的低い。従って、カプセル型内視鏡からの信号が如何なる場所を通過する場合であっても、カプセル型内視鏡−素子間の疑似距離と、伝搬時間との関係は比較的一定に保たれる。このため上記疑似距離の誤差が小さくなり、結果、カプセル型内視鏡の位置を高い精度で推定することが可能となる。   According to such a configuration, it is possible to obtain the positional information of the capsule endoscope by calculating the pseudo distance between the capsule endoscope and each element based on the propagation time of the radio wave. The propagation speed of radio waves has a relatively low dependence on the medium. Therefore, regardless of where the signal from the capsule endoscope passes, the relationship between the pseudo-range between the capsule endoscope and the element and the propagation time is kept relatively constant. For this reason, the error of the pseudo distance is reduced, and as a result, the position of the capsule endoscope can be estimated with high accuracy.

なお、上記カプセル型内視鏡は、例えば該体腔内を撮像して画像信号を生成する画像信号生成手段を有し、該画像信号を無線で発信するよう構成されたものであっても良い。この場合、素子が有する信号生成手段は、該画像信号を受信するタイミングを検知する。   The capsule endoscope may have, for example, an image signal generation unit that generates an image signal by imaging the inside of the body cavity and transmits the image signal wirelessly. In this case, the signal generation means included in the element detects the timing of receiving the image signal.

また、上記の課題を解決する本発明の一態様に係る位置推定方法は、カプセル型内視鏡と無線通信可能な素子が複数実装された着衣を用いて、患者の体腔内に投入されたカプセル型内視鏡の位置を推定する方法である。本発明に係る位置推定方法は、規定位置に設置されたカプセル型内視鏡の送信電力をモニタして第一の信号を発信するタイミングと、素子の各々の受信電力をモニタして素子の各々において該第一の信号が受信されるタイミングとを検知するタイミング検知ステップと、該検知結果に基づいて該規定位置と素子の各々との疑似距離を算出する疑似距離算出ステップと、該算出された疑似距離に基づいて素子の各々の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、該体腔内に投入されたカプセル型内視鏡から素子の各々が第二の信号を受信してその受信タイミングを検知する受信タイミング検知ステップと、該検知された受信タイミングに関する情報を収集するタイミング情報収集ステップと、該収集された受信タイミングに関する情報と各素子の位置情報に基づいて、カプセル型内視鏡の位置情報を算出する位置算出ステップとを含む方法である。   In addition, a position estimation method according to one aspect of the present invention that solves the above-described problem is a capsule placed in a body cavity of a patient using a garment on which a plurality of elements capable of wireless communication with a capsule endoscope are mounted. This is a method for estimating the position of a mold endoscope. The position estimation method according to the present invention monitors the transmission power of the capsule endoscope installed at the specified position and transmits the first signal, and monitors the reception power of each of the elements to monitor each of the elements. A timing detection step for detecting a timing at which the first signal is received in a step, a pseudo distance calculation step for calculating a pseudo distance between the specified position and each of the elements based on the detection result, and the calculated A position information acquisition step for acquiring position information of each element based on the pseudo distance, and each of the elements receives a second signal from the capsule endoscope inserted into the body cavity and detects the reception timing thereof Receiving timing detection step, timing information collecting step for collecting information on the detected reception timing, information on the collected reception timing and each element Based on the position information of a method comprising a position calculation step of calculating the position information of the capsule endoscope.

このような方法によれば、カプセル型内視鏡と各素子との疑似距離を電波の伝搬時間に基づいて算出して当該カプセル型内視鏡の位置情報を得ることができる。電波の伝搬速度は、媒体に対する依存性が比較的低い。従って、カプセル型内視鏡からの信号が如何なる場所を通過する場合であっても、カプセル型内視鏡−素子間の疑似距離と、伝搬時間との関係は比較的一定に保たれる。このため上記疑似距離の誤差が小さくなり、結果、カプセル型内視鏡の位置を高い精度で推定することが可能となる。また、上記方法によれば、患者の体型に依存して変わる各素子の位置の情報をカプセル型内視鏡投入前に予め取得できるため、カプセル型内視鏡の推定位置情報の精度が更に向上する。また、上記方法によれば、各素子の位置情報をカプセル型内視鏡を利用して取得することができる。従って、各素子の位置を測定するために専用の機器を用意する必要がなくコスト面でメリットがある。   According to such a method, it is possible to obtain the position information of the capsule endoscope by calculating the pseudo distance between the capsule endoscope and each element based on the propagation time of the radio wave. The propagation speed of radio waves has a relatively low dependence on the medium. Therefore, regardless of where the signal from the capsule endoscope passes, the relationship between the pseudo-range between the capsule endoscope and the element and the propagation time is kept relatively constant. For this reason, the error of the pseudo distance is reduced, and as a result, the position of the capsule endoscope can be estimated with high accuracy. Further, according to the above method, the position information of each element that changes depending on the patient's body shape can be acquired in advance before the capsule endoscope is inserted, so that the accuracy of the estimated position information of the capsule endoscope is further improved. To do. Further, according to the above method, the position information of each element can be acquired using the capsule endoscope. Therefore, there is no need to prepare a dedicated device for measuring the position of each element, which is advantageous in terms of cost.

本発明によれば、カプセル型内視鏡の推定位置情報の精度を向上させることが可能な通信機能付き着衣、内視鏡システム、および位置推定方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the clothing with a communication function which can improve the precision of the estimated position information of a capsule endoscope, an endoscope system, and a position estimation method are provided.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の内視鏡システムについて説明する。   Hereinafter, an endoscope system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態の内視鏡システム10の構成を示したブロック図である。図1に示されるように、内視鏡システム10は、カプセル型内視鏡100、アンテナ付きジャケット200、およびモニタ付きPC(Personal Computer)を含む外部処理システム300を備える。術者は、本実施形態の内視鏡システム10を用いることにより、患者1の体内の様相を観察・診断することができる。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an endoscope system 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the endoscope system 10 includes an external processing system 300 including a capsule endoscope 100, a jacket 200 with an antenna, and a PC (Personal Computer) with a monitor. By using the endoscope system 10 of the present embodiment, the surgeon can observe and diagnose aspects of the body of the patient 1.

図2に、カプセル型内視鏡100の構成をブロック図で示す。図2を参照して、カプセル型内視鏡100の構成およびその機能について説明する。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the capsule endoscope 100. As shown in FIG. The configuration and function of the capsule endoscope 100 will be described with reference to FIG.

図2に示されるように、カプセル型内視鏡100は、患者1の体腔内に投入されるカプセル形状の内視鏡である。カプセル型内視鏡100は、電源部102、制御部104、メモリ106、2つの照明部108、対物光学系110、固体撮像素子112、送受信部114、およびアンテナ部116を備える。   As shown in FIG. 2, the capsule endoscope 100 is a capsule-shaped endoscope that is inserted into a body cavity of a patient 1. The capsule endoscope 100 includes a power supply unit 102, a control unit 104, a memory 106, two illumination units 108, an objective optical system 110, a solid-state imaging device 112, a transmission / reception unit 114, and an antenna unit 116.

電源部102は、各構成要素に電源を供給する内蔵バッテリである。制御部104は、各構成要素を統括的に制御するためのICチップである。メモリ106は、各種データやプログラムを格納する記憶媒体である。照明部108は、体腔内を照明する光源である。対物光学系110は、体腔内を観察するための対物レンズである。固体撮像素子112は、体腔内を撮像するものであり、例えばCCD(Charge Coupled Devices)やC−MOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)である。送受信部114は、外部機器との間で通信を行うための通信インターフェースである。アンテナ部116は、電波を送受信するためのエレメントである。   The power supply unit 102 is a built-in battery that supplies power to each component. The control unit 104 is an IC chip for comprehensively controlling each component. The memory 106 is a storage medium that stores various data and programs. The illumination unit 108 is a light source that illuminates the body cavity. The objective optical system 110 is an objective lens for observing the inside of a body cavity. The solid-state imaging device 112 is for imaging a body cavity, and is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) or a C-MOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). The transmission / reception unit 114 is a communication interface for performing communication with an external device. The antenna unit 116 is an element for transmitting and receiving radio waves.

カプセル型内視鏡100は、電源がオンされて患者1の体腔内に投入されると、照明部108によって当該の体腔内を照明する。体腔内の壁部等で反射された光は、対物光学系110に入射して像を結ぶ。   When the capsule endoscope 100 is turned on and inserted into the body cavity of the patient 1, the illumination unit 108 illuminates the body cavity. The light reflected by the wall in the body cavity enters the objective optical system 110 and forms an image.

固体撮像素子112は、その受光面が対物光学系110の像側焦点面上に位置するように設置されている。従って、対物光学系110のパワーにより結像した光は、固体撮像素子112に受光される。固体撮像素子112は、受光した光を光電変換して画像信号を生成する。   The solid-state image sensor 112 is installed such that its light receiving surface is positioned on the image side focal plane of the objective optical system 110. Accordingly, the light imaged by the power of the objective optical system 110 is received by the solid-state image sensor 112. The solid-state image sensor 112 photoelectrically converts the received light to generate an image signal.

送受信部114は、生成された画像信号を変調して、アンテナ部116を介して外部に発信する。アンテナ部116から発信された画像信号は、アンテナ付きジャケット200に受信される。   The transmission / reception unit 114 modulates the generated image signal and transmits the modulated image signal to the outside via the antenna unit 116. The image signal transmitted from the antenna unit 116 is received by the jacket 200 with the antenna.

次に、アンテナ付きジャケット200について説明する。   Next, the jacket 200 with an antenna will be described.

アンテナ付きジャケット200は、体内を診断するために患者1に着用させるジャケットであり、例えば特開2004−328409号公報や、特開2005−245937号公報、非特許文献(株式会社セルクロス、[平成19年1月検索]、インターネット、〈http://www.cellcross.co.jp/technology.html〉)等に開示された2D−DST(2 Dimension- Diffusive Signal-Transmission)を実行可能に構成されている。これらの刊行物に記載されるように、2D−DSTテクノロジでは、シート上に散在された複数の素子(以下、「DSTチップ」という)の各々が、信号の中継点となり、当該の信号を目的地に向けてパケットで伝送する。   The antenna-equipped jacket 200 is a jacket worn by the patient 1 to diagnose the inside of the body. For example, JP 2004-328409 A, JP 2005-245937 A, non-patent literature (Celcross, Inc. 2D-DST (2 Dimension- Diffusive Signal-Transmission) disclosed on January, 2009], the Internet, <http://www.cellcross.co.jp/technology.html>, etc. Yes. As described in these publications, in 2D-DST technology, each of a plurality of elements (hereinafter referred to as “DST chips”) scattered on a sheet serves as a signal relay point, Transmit in packets towards the ground.

図1に示されるように、アンテナ付きジャケット200には、DSTチップ230がその全域に渡ってマトリクス状に配置されている。DSTチップ230は、2D−DSTを実行するためのチップであり、他の素子と通信するのに有線ケーブルや銅箔のパターンを必要としない。従って、アンテナ付きジャケット200では、DSTチップ230を高い自由度で配置することが可能であると共に、その柔軟性や耐久性が通常の衣服に比べて遜色のないものとなっている。また、DSTチップ230は、微小なサイズで構成されたチップであることから高密度実装が可能となっている。   As shown in FIG. 1, the DST chip 230 is arranged in a matrix over the entire area of the antenna-equipped jacket 200. The DST chip 230 is a chip for executing 2D-DST, and does not require a wired cable or a copper foil pattern to communicate with other elements. Therefore, in the jacket with antenna 200, the DST chip 230 can be arranged with a high degree of freedom, and its flexibility and durability are comparable to those of ordinary clothes. Further, since the DST chip 230 is a chip having a very small size, high-density mounting is possible.

図3に、図1のA−A断面図を示す。A−A断面図は、DSTチップ230を含む、アンテナ付きジャケット200の側断面図である。図3に示されるように、アンテナ付きジャケット200は、二つの信号層(信号層210およびグランド層212)、これらの信号層を互いに絶縁するための絶縁層214、およびこれらの信号層と外部とを絶縁するための絶縁層216および218の計五つの層から構成されている。これらの層は、絶縁層216、グランド層212、絶縁層214、信号層210、絶縁層218の順に積層されている。DSTチップ230は、グランド層212および絶縁層214に跨るように、これらの層構造内に埋設されている。なお、アンテナ付きジャケット200の積層構造には種々の形態があり、例えば各DSTチップ230に電源を供給するための層が独立したものもある。   FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. AA sectional view is a sectional side view of jacket 200 with an antenna including DST chip 230. As shown in FIG. 3, the antenna-equipped jacket 200 includes two signal layers (a signal layer 210 and a ground layer 212), an insulating layer 214 for insulating these signal layers from each other, and these signal layers and the outside. Insulating layers 216 and 218 for insulating each other are composed of a total of five layers. These layers are stacked in the order of the insulating layer 216, the ground layer 212, the insulating layer 214, the signal layer 210, and the insulating layer 218. The DST chip 230 is embedded in these layer structures so as to straddle the ground layer 212 and the insulating layer 214. The laminated structure of the jacket with antenna 200 has various forms. For example, there are layers in which layers for supplying power to each DST chip 230 are independent.

なお、信号層210およびグランド層212は、例えば導電ゴムや導電体が織り込まれた布等で構成されており、柔軟性および導電性を有する。また、絶縁層214、216、および218は、例えば絶縁ゴムや絶縁フィルム、絶縁性を有した布等で構成されており、柔軟性および絶縁性を有する。各DSTチップ230は、グランド層212により接地されており、信号層210を媒体として他の素子に信号を伝送することができる。   Note that the signal layer 210 and the ground layer 212 are made of, for example, a conductive rubber or a cloth woven with a conductor, and have flexibility and conductivity. The insulating layers 214, 216, and 218 are made of, for example, an insulating rubber, an insulating film, an insulating cloth, and the like, and have flexibility and insulating properties. Each DST chip 230 is grounded by a ground layer 212 and can transmit a signal to other elements using the signal layer 210 as a medium.

図4に、DSTチップ230の構成をブロック図で示す。図4に示されるように、DSTチップ230は、制御部231、アンテナ232、送受信部233、メモリ234、および通信部235を備える。DSTチップ230は、これらの構成要素を用いて所定の機能を達成する。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the DST chip 230. As shown in FIG. 4, the DST chip 230 includes a control unit 231, an antenna 232, a transmission / reception unit 233, a memory 234, and a communication unit 235. The DST chip 230 achieves a predetermined function using these components.

DSTチップ230で達成される機能は、大別すると2つある。1つは通信機能である。通信機能は、制御部231と送受信部233が連携して動作することにより達成される。具体的には、送受信部233が、制御部231の制御下でアンテナ232を介してカプセル型内視鏡100と通信する。これにより、例えばDSTチップ230からカプセル型内視鏡100に電源が供給され、カプセル型内視鏡100からDSTチップ230には上記画像信号が受け渡される。制御部231は、カプセル型内視鏡100からの画像信号をメモリ234に一時的に保持させる。   The functions achieved by the DST chip 230 are roughly divided into two. One is a communication function. The communication function is achieved by the control unit 231 and the transmission / reception unit 233 operating in cooperation. Specifically, the transmission / reception unit 233 communicates with the capsule endoscope 100 via the antenna 232 under the control of the control unit 231. Thereby, for example, power is supplied from the DST chip 230 to the capsule endoscope 100, and the image signal is transferred from the capsule endoscope 100 to the DST chip 230. The control unit 231 temporarily stores the image signal from the capsule endoscope 100 in the memory 234.

DSTチップ230で達成されるもう1つの機能は、2D−DSTを実行する機能である。この機能は、制御部231、メモリ234、および通信部235が連携して動作することにより達成される。メモリ234は、例えば2D−DSTを実行するためのアルゴリズムや自己のアドレス等を記憶している。通信部235は、各DSTチップ230を接続する通信インターフェースである。制御部231は、上記アルゴリズムを実行させて2D−DSTを行い、通信部235を介して上記画像信号を他のDSTチップ230に伝送する。各DSTチップ230において2D−DSTが実行されることにより、上記画像信号は、所定の目的地に向けて伝送されていく。ここで、本実施形態における所定の目的地とは、制御ユニット220のことである。   Another function achieved with the DST chip 230 is the function of performing 2D-DST. This function is achieved by the control unit 231, the memory 234, and the communication unit 235 operating in cooperation. The memory 234 stores, for example, an algorithm for executing 2D-DST, its own address, and the like. The communication unit 235 is a communication interface that connects each DST chip 230. The control unit 231 executes the above algorithm to perform 2D-DST, and transmits the image signal to another DST chip 230 via the communication unit 235. By performing 2D-DST in each DST chip 230, the image signal is transmitted toward a predetermined destination. Here, the predetermined destination in the present embodiment is the control unit 220.

制御ユニット220について説明する。図1に示されるように、制御ユニット220は、アンテナ付きジャケット200に備えられる。図5に、制御ユニット220の構成をブロック図で示す。制御ユニット220は、制御部221、電源222、通信部223、メモリ224、信号処理部225、およびインターフェース部226を備える。   The control unit 220 will be described. As shown in FIG. 1, the control unit 220 is provided in a jacket 200 with an antenna. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control unit 220. The control unit 220 includes a control unit 221, a power supply 222, a communication unit 223, a memory 224, a signal processing unit 225, and an interface unit 226.

制御ユニット220は、各DSTチップ230に対する統括的な制御を実行する。これは、制御部221、電源222、通信部223、およびメモリ224が連携して動作することにより達成される。制御部221は、制御ユニット220の統括的な制御を実行する。通信部223は、制御ユニット220をDSTチップ230と通信させるための通信インターフェースである。メモリ224は、例えば2D−DSTを実行するためのアルゴリズムや各種データを格納したものである。制御部221は上記アルゴリズムを実行し、通信部223を制御してDSTチップ230と通信する。そして、当該の通信において、各DSTチップ230に対してアドレスを割り当てたり上記画像信号を伝送する経路の情報を提供したりする。また、制御部221は、電源222からの駆動電流を、信号層210を介して各DSTチップ230に供給する。   The control unit 220 performs overall control for each DST chip 230. This is achieved by the control unit 221, the power source 222, the communication unit 223, and the memory 224 operating in cooperation. The control unit 221 performs overall control of the control unit 220. The communication unit 223 is a communication interface for causing the control unit 220 to communicate with the DST chip 230. The memory 224 stores, for example, an algorithm for executing 2D-DST and various data. The control unit 221 executes the above algorithm and controls the communication unit 223 to communicate with the DST chip 230. In the communication, an address is assigned to each DST chip 230 and information on a path for transmitting the image signal is provided. In addition, the control unit 221 supplies the drive current from the power supply 222 to each DST chip 230 via the signal layer 210.

また、制御ユニット220は、DSTチップ230からの伝送信号、すなわち画像信号を処理して所定の形式のビデオ信号を生成する。そして、生成されたビデオ信号を外部処理システム300に出力する。これは、制御部221、信号処理部225、およびインターフェース部226が連携して動作することにより達成される。信号処理部225は、制御部221の制御下で上記画像信号に所定の処理を施して、外部処理システム300で表示可能なビデオ信号に変換する。信号処理部225により生成されたビデオ信号は、インターフェース部226を介して外部処理システム300に出力される。   The control unit 220 processes a transmission signal from the DST chip 230, that is, an image signal, to generate a video signal in a predetermined format. Then, the generated video signal is output to the external processing system 300. This is achieved by the control unit 221, the signal processing unit 225, and the interface unit 226 operating in cooperation. The signal processing unit 225 performs predetermined processing on the image signal under the control of the control unit 221 and converts the image signal into a video signal that can be displayed by the external processing system 300. The video signal generated by the signal processing unit 225 is output to the external processing system 300 via the interface unit 226.

外部処理システム300は例えば周知のPCであり、制御ユニット220からのビデオ信号を用いて患者1の体腔内の様相をモニタに表示させたり、解析処理を行ってその解析結果をモニタに表示させたりすることができる。なお、ここでいう解析とは、例えば上記ビデオ信号から得られる画像情報に基づいて、体腔内の表面形状や画像情報の色成分毎の分布等を分析し、通常状態(正常部分)と異なる状態の部分を抽出することを示す。これにより、大量に取得された画像情報に基づき、異常がありそうな部分の候補を予めピックアップすることができ、診断の高速化等が可能となる。   The external processing system 300 is, for example, a well-known PC, and uses a video signal from the control unit 220 to display the state of the body cavity of the patient 1 on the monitor, or to perform analysis processing and display the analysis result on the monitor. can do. The analysis here refers to, for example, a state different from the normal state (normal portion) by analyzing the surface shape in the body cavity, the distribution of each color component of the image information, etc. based on the image information obtained from the video signal. This indicates that the part of is extracted. Thereby, based on a large amount of acquired image information, a candidate for a part that seems to be abnormal can be picked up in advance, and the diagnosis can be speeded up.

ここで、本実施形態のアンテナ付きジャケット200では、各DSTチップ230で受信された画像信号に基づいてカプセル型内視鏡100の位置を推定することが可能である。以下、これについて詳説する。   Here, in the jacket with antenna 200 of the present embodiment, the position of the capsule endoscope 100 can be estimated based on the image signal received by each DST chip 230. This will be described in detail below.

カプセル型内視鏡100の位置を推定する処理(以下、「位置推定処理」という)を実行するためには、先ず、各DSTチップ230の座標情報を診断前に測定する必要がある。これは、アンテナ付きジャケット200が患者の身体にフィットするように着用されており、患者の体型に依存して各DSTチップ230の位置関係が変わるためである。図6に、各DSTチップ230の座標情報を測定する処理(以下、「チップ位置測定処理」という)を説明するための図を示す。また、図7に、チップ位置測定処理のフローチャートを示す。チップ位置測定処理は、制御ユニット220により実行される。   In order to execute the process of estimating the position of the capsule endoscope 100 (hereinafter referred to as “position estimation process”), first, the coordinate information of each DST chip 230 needs to be measured before diagnosis. This is because the jacket 200 with the antenna is worn so as to fit the patient's body, and the positional relationship of each DST chip 230 changes depending on the patient's body shape. FIG. 6 is a diagram for explaining processing for measuring coordinate information of each DST chip 230 (hereinafter referred to as “chip position measurement processing”). FIG. 7 shows a flowchart of the chip position measurement process. The chip position measurement process is executed by the control unit 220.

なお、チップ位置測定処理の対象はアンテナ付きジャケット200に実装された全てのDSTチップ230であるが、ここでは図面を分かり易くするため、2つのDSTチップ(より正確には2つのDSTチップの位置)のみを図示して説明を行うものとする。また、実際のチップ位置測定処理はDSTチップ230の三次元の座標情報を測定するものであるが、図6では図面を明瞭にするため、二次元の座標情報を説明する内容に留まる。また、図6において、点A、Bのそれぞれに1つのDSTチップ230が位置するものとする。説明の便宜上、点A、Bに位置するDSTチップ230に対してそれぞれ「DSTチップ230A」、「DSTチップ230B」の符番を記す。以降の段落および図面においても同様のルールで符番を記す。   The target of the chip position measurement process is all DST chips 230 mounted on the antenna-equipped jacket 200. Here, in order to make the drawing easy to understand, two DST chips (more precisely, the positions of two DST chips are used). ) Only is illustrated and described. Further, the actual chip position measurement process measures the three-dimensional coordinate information of the DST chip 230. However, in FIG. 6, the contents of the two-dimensional coordinate information are only described for the sake of clarity. In FIG. 6, it is assumed that one DST chip 230 is located at each of points A and B. For convenience of explanation, the numbers of “DST chip 230A” and “DST chip 230B” are given to the DST chips 230 located at points A and B, respectively. In the subsequent paragraphs and drawings, the same rule is used for numbering.

先ず、患者1を例えば診察台等に寝かせた後(すなわち患者1の姿勢を診断時の状態にさせた後)、術者は、所定の発信源を規定位置Pに設置する。所定の発信源は、制御ユニット220と通信可能な機器であり、リファレンス信号を発信する機能を有する。所定の発信源は、ユーザ・オペレーションに呼応して、或いは所定のタイミング毎にリファレンス信号を発信する。 First, (After i.e. the posture of the patient 1 to the state at diagnosis) the patient 1 for example, After aging the examination table or the like, the operator placed a predetermined transmission source to a defined position P 1. The predetermined transmission source is a device that can communicate with the control unit 220 and has a function of transmitting a reference signal. The predetermined transmission source transmits a reference signal in response to a user operation or at every predetermined timing.

なお、所定の発信源は、例えば各DSTチップ230の位置を測定するための専用の機器であっても良く、或いはカプセル型内視鏡100そのものであっても良い。後者の場合、専用の機器を用意する必要がなく、コスト面でメリットがある。また、規定位置P、および後述するその他の規定位置は、制御ユニット220にとって既知の位置であるものとする。 The predetermined transmission source may be, for example, a dedicated device for measuring the position of each DST chip 230, or the capsule endoscope 100 itself. In the latter case, there is no need to prepare a dedicated device, which is advantageous in terms of cost. In addition, it is assumed that the specified position P 1 and other specified positions to be described later are known positions for the control unit 220.

図7に示されるように、制御ユニット220は、所定の発信源がリファレンス信号を発信する発信タイミングと、各DSTチップ230がそのリファレンス信号を受信する受信タイミングをモニタする(ステップ1、以下、明細書及び図面においてステップを「S」と略記)。   As shown in FIG. 7, the control unit 220 monitors the transmission timing at which a predetermined transmission source transmits a reference signal and the reception timing at which each DST chip 230 receives the reference signal (Step 1, hereinafter, details). Step is abbreviated as “S” in the document and drawings).

具体的には、S1の処理において制御ユニット220は、所定の発信源の送信電力と各DSTチップ230の受信電力をモニタし、送信電力が第一の閾値以上となった時点の情報を上記発信タイミング、受信電力が第二の閾値以上となった時点の情報を上記受信タイミングとして取得する。次いで、取得された各タイミングの情報に基づいて、所定の発信源から各DSTチップ230へのリファレンス信号の伝搬時間を算出する。なお、制御ユニット220は、各DSTチップ230から上記受信タイミングの情報と共にアドレスも取得する。制御ユニット220は、各DSTチップ230のアドレスを取得することにより、各受信タイミングが何れのDSTチップ230のものであるかを識別することができる。   Specifically, in the processing of S1, the control unit 220 monitors the transmission power of a predetermined transmission source and the reception power of each DST chip 230, and transmits the information at the time when the transmission power becomes a first threshold value or more. Information at the time when the timing and received power are equal to or higher than the second threshold is acquired as the reception timing. Next, based on the acquired timing information, the propagation time of the reference signal from the predetermined transmission source to each DST chip 230 is calculated. Note that the control unit 220 also acquires an address from each DST chip 230 together with the reception timing information. The control unit 220 can identify which DST chip 230 each reception timing is by acquiring the address of each DST chip 230.

制御ユニット220は、各伝搬時間を算出すると、その算出結果に基づいて所定の発信源と各DSTチップ230との疑似距離を算出する(S2)。これにより、図6(a)に示されるように、DSTチップ230Aは、規定位置Pから疑似距離dだけ離れた円周C上に位置することが分かる。また、DSTチップ230Bは規定位置Pから疑似距離dだけ離れた円周C上に位置することが分かる。 After calculating each propagation time, the control unit 220 calculates a pseudo distance between a predetermined transmission source and each DST chip 230 based on the calculation result (S2). Thus, as shown in FIG. 6 (a), DST chip 230A is found to be located from the defined position P 1 on the circumference C A separated by pseudorange d A. Further, DST chip 230B is seen to be located on the circumference C B away from the prescribed position P 1 by pseudorange d B.

次に、術者は、所定の発信源を規定位置Pに設置する。そして、制御ユニット220により、上記と同様に、所定の発信源と各DSTチップ230のタイミングがモニタされ(S3)、次いで、そのモニタ結果に基づいて疑似距離が算出される(S4)。これにより、図6(b)に示されるように、制御ユニット220は、DSTチップ230Aの位置が、円周Cと、規定位置Pから疑似距離d’だけ離れた円周C’との交点、すなわち点A又は点A’の何れかであることを算出結果から得る。また、DSTチップ230Bの位置が、円周Cと、規定位置Pから疑似距離d’だけ離れた円周C’との交点、すなわち点B又は点B’の何れかであることを算出結果から得る。 Next, the operator placed a predetermined transmission source to a defined position P 2. Then, similarly to the above, the control unit 220 monitors the timing of the predetermined transmission source and each DST chip 230 (S3), and then calculates the pseudo distance based on the monitoring result (S4). Thus, as shown in FIG. 6 (b), the control unit 220, the position of the DST chip 230A comprises a circumferential C A, pseudoranges from a defined position P 2 d A 'apart circumferentially C A' It is obtained from the calculation result that it is either the point of intersection, that is, point A or point A ′. Also, that the position of the DST chip 230B includes a circumferential C B, the intersection of the defined position P 2 and the 'circumference C B separated by' pseudorange d B, that is, either point B or point B ' Is obtained from the calculation result.

ここで、点A又は点A’(および点B又は点B’)の何れか一方がアンテナ付きジャケット200上の位置を示し、もう一方がアンテナ付きジャケット200から明らかに離れた位置を示すものとなる。ここでは、点AおよびBがアンテナ付きジャケット200上の位置を示し、点A’およびB’がアンテナ付きジャケット200とは明らかに離れた位置を示すものとする。この場合、制御ユニット220は、点A’およびB’の位置情報を切り捨てて、DSTチップ230A、230Bそれぞれの位置を点A、Bに特定する(S5)。   Here, either point A or point A ′ (and point B or point B ′) indicates a position on the antenna-equipped jacket 200, and the other indicates a position clearly separated from the antenna-equipped jacket 200. Become. Here, the points A and B indicate positions on the jacket 200 with an antenna, and the points A ′ and B ′ indicate positions that are clearly separated from the jacket 200 with an antenna. In this case, the control unit 220 truncates the position information of the points A ′ and B ′ and specifies the positions of the DST chips 230A and 230B as the points A and B (S5).

制御ユニット220は、S5の処理に次いで、各DSTチップ230の位置情報を所定の座標系に適合させるよう、周知の座標変換処理を施して(S6)、チップ位置測定処理を終了させる。   Following the process of S5, the control unit 220 performs a known coordinate conversion process so that the position information of each DST chip 230 is adapted to a predetermined coordinate system (S6), and ends the chip position measurement process.

以上説明した処理により、制御ユニット220は、全てのDSTチップ230の座標情報を取得する。なお、取得された各座標情報は、対応するアドレスと関連付けられて例えばメモリ224に保存される。   Through the processing described above, the control unit 220 acquires coordinate information of all the DST chips 230. The acquired coordinate information is stored in the memory 224, for example, in association with the corresponding address.

なお、三次元の座標情報を求めるためには、所定の発信源を更に別の規定位置に設置して、S1および2(又はS3および4)と同様の処理を実行すれば良い。この場合、制御ユニット220は、更に得られる疑似距離に基づいて各DSTチップ230の位置を三次元空間内の2点に絞り込むことができる。制御ユニット220は、ここでもアンテナ付きジャケット200とは明らかに離れた位置の情報を切り捨てることにより、各DSTチップ230の位置を一点に特定することができる。   In addition, in order to obtain the three-dimensional coordinate information, a predetermined transmission source may be installed at another specified position, and processing similar to S1 and 2 (or S3 and 4) may be executed. In this case, the control unit 220 can further narrow down the position of each DST chip 230 to two points in the three-dimensional space based on the obtained pseudo distance. Here again, the control unit 220 can specify the position of each DST chip 230 at one point by discarding the information of the position clearly separated from the jacket 200 with the antenna.

なお、S5の処理の代替として、S1および2(又はS3および4)と同様の処理を更にもう一回実行することにより、各DSTチップ230の位置を2点から1点に絞り込むことができる。   As an alternative to the process of S5, the position of each DST chip 230 can be narrowed down from 2 points to 1 point by executing the same process as S1 and 2 (or S3 and 4) once more.

また、上記実施形態では所定の発信源を各規定位置に順々に設置しているが、別の実施の形態では、所定の発信源が各規定位置に予め設置されていても良い。この場合、所定の発信源を設置する作業が省略されるため、チップ位置測定処理が迅速に実行されるようになる。   In the above embodiment, the predetermined transmission source is sequentially installed at each specified position. However, in another embodiment, the predetermined transmission source may be installed at each predetermined position in advance. In this case, the work of installing a predetermined transmission source is omitted, so that the chip position measurement process is quickly performed.

チップ位置測定処理が完了して各DSTチップ230の位置が測定されると、カプセル型内視鏡100が患者1の体腔内に投入されて診断が開始される。そして診断開始と共に位置推定処理も実行される。図8に、各DSTチップ230で実行されるチップ側位置推定処理のフローチャートを示す。また、図9に、制御ユニット220で実行されるユニット側位置推定処理のフローチャートを示す。本実施形態では、各DSTチップ230と制御ユニット220が連携して動作することより、カプセル型内視鏡100の推定位置を得ることができる。   When the chip position measurement process is completed and the position of each DST chip 230 is measured, the capsule endoscope 100 is inserted into the body cavity of the patient 1 and diagnosis is started. And a position estimation process is also performed with a diagnosis start. FIG. 8 shows a flowchart of chip-side position estimation processing executed by each DST chip 230. FIG. 9 shows a flowchart of unit side position estimation processing executed by the control unit 220. In the present embodiment, each DST chip 230 and the control unit 220 operate in cooperation, whereby the estimated position of the capsule endoscope 100 can be obtained.

本実施形態では、各DSTチップ230の内部クロックを利用してカプセル型内視鏡100の推定位置情報を取得する。従って、より精度の高い推定位置情報を得るためには各内部クロックの同期が取れていることが望ましい。しかし、内部クロックには個体差がある。このため、各内部クロックは、通常は同期が取れてない状態にあり、また、同期が取れていても時間の経過と共に徐々にずれる。本実施形態では、上記問題を解消するため、以下に説明されるクロック調整信号を用いて各DSTチップ230の内部クロックのタイミングを定期的に同期させる。   In the present embodiment, the estimated position information of the capsule endoscope 100 is acquired using the internal clock of each DST chip 230. Therefore, in order to obtain estimated position information with higher accuracy, it is desirable that the internal clocks be synchronized. However, there are individual differences in the internal clock. For this reason, each internal clock is normally in a state where it is not synchronized, and even if it is synchronized, it gradually shifts with time. In the present embodiment, in order to solve the above problem, the timing of the internal clock of each DST chip 230 is periodically synchronized using a clock adjustment signal described below.

図9に示されるように、制御ユニット220は、自己に内蔵された第一のカウンタ(不図示)を参照して、クロック調整信号を送信するタイミングか否かを判定する(S21)。そして、第一のカウンタのカウント値が所定値であるとき、クロック調整信号を送信するタイミングであると判定する(S21:YES)。次いで、各DSTチップ230にクロック調整信号を送信する(S22)。なお、第一のカウンタは、図9のユニット側位置推定処理実行中は常にカウントアップされ、当該のユニット側位置推定処理開始時およびリターン時にリセットされる。   As shown in FIG. 9, the control unit 220 refers to a first counter (not shown) built in itself and determines whether or not it is time to transmit a clock adjustment signal (S21). When the count value of the first counter is a predetermined value, it is determined that it is time to transmit the clock adjustment signal (S21: YES). Next, a clock adjustment signal is transmitted to each DST chip 230 (S22). The first counter is always incremented during execution of the unit side position estimation process of FIG. 9, and is reset at the start and return of the unit side position estimation process.

図8に示されるように、各DSTチップ230は、制御ユニット220からのクロック調整信号を受信したか否かを判定する(S11)。そして、クロック調整信号を受信したと判定した場合には(S11:YES)、受信したクロック調整信号に基づいて内部クロック(より正確には制御部231の内部クロック)を調整して(S12)、S13の処理に進む。また、DSTチップ230は、クロック調整信号を受信していないと判定した場合には(S11:NO)、S12の処理を実行することなくS13の処理に進む。   As shown in FIG. 8, each DST chip 230 determines whether or not a clock adjustment signal from the control unit 220 has been received (S11). If it is determined that the clock adjustment signal has been received (S11: YES), the internal clock (more precisely, the internal clock of the control unit 231) is adjusted based on the received clock adjustment signal (S12), The process proceeds to S13. If it is determined that the clock adjustment signal has not been received (S11: NO), the DST chip 230 proceeds to the process of S13 without executing the process of S12.

ここで、図10に、クロック調整信号と、各DSTチップ230の内部クロックとの関係を示す。図10では、DSTチップ230A、230B、230Cの3つのDSTチップを代表して示す。また、図10において縦軸が振幅を示し、横軸が時間を示す。また、図10(a)がクロック調整信号の波形を示し、図10(b)、(c)、(d)がそれぞれ、DSTチップ230A、230B、230Cの内部クロックの波形を示す。   Here, FIG. 10 shows the relationship between the clock adjustment signal and the internal clock of each DST chip 230. In FIG. 10, three DST chips, DST chips 230A, 230B, and 230C, are shown as representatives. In FIG. 10, the vertical axis represents amplitude and the horizontal axis represents time. 10A shows the waveform of the clock adjustment signal, and FIGS. 10B, 10C, and 10D show the waveforms of the internal clocks of the DST chips 230A, 230B, and 230C, respectively.

なお、各DSTチップ230は、制御ユニット220からの距離がそれぞれ異なる。従って、各DSTチップ230において信号伝送の遅延量がそれぞれ異なる。本実施形態では、各DSTチップ230が自己に対応する遅延量のオフセット値を予め保持し、当該のオフセット値を参照して各種処理を実行するものとする。以降の段落では、説明の煩雑さを避けるため、遅延量がオフセットされている前提で(すなわち遅延量を考慮せず)、各処理についての説明を行う。   Each DST chip 230 has a different distance from the control unit 220. Therefore, each DST chip 230 has a different signal transmission delay amount. In the present embodiment, it is assumed that each DST chip 230 holds an offset value of a delay amount corresponding to itself, and executes various processes with reference to the offset value. In the following paragraphs, each process will be described on the premise that the delay amount is offset (that is, the delay amount is not considered) in order to avoid complicated description.

図10の時刻Tは、各DSTチップ230がクロック調整信号を受信したタイミングである。図10(b)乃至(d)に示されるように、時刻T以前は、各内部クロックの個体差が原因で同期が取れていない状態にある。しかし、時刻Tに各DSTチップ230でクロック調整信号が受信されると、各DSTチップ230は、内部クロックとクロック調整信号の両方の立ち上がりのタイミングを一致させるようにクロック補正を行う。これにより、各DSTチップ230の内部クロックは同期の取れた状態となる。 Time T 1 of the FIG. 10 is a timing each DST chip 230 receives a clock adjusting signal. As shown in FIG. 10 (b) to (d), the time T 1 before, in a state in which individual difference of each internal clock is not of synchronization due. However, when the clock adjustment signal in each DST chip 230 at time T 1 is being received, the DST chip 230 performs clock correction to match the rising timing of both the internal clock and the clock adjustment signal. Thereby, the internal clock of each DST chip 230 is in a synchronized state.

なお、第一のカウンタにおける上記所定値は、各内部クロックのずれ量が所定の許容範囲を超えないように考慮された値である。従って、各内部クロックは、互いのずれ量が所定の許容範囲を超える前に補正される。この結果、各内部クロックは、実質的に常に同期が取れた状態となる。   The predetermined value in the first counter is a value that is considered so that the deviation amount of each internal clock does not exceed a predetermined allowable range. Therefore, each internal clock is corrected before the amount of deviation from each other exceeds a predetermined allowable range. As a result, each internal clock is substantially always synchronized.

カプセル型内視鏡100は、患者1の体腔内に投入された後、所定の信号を定期的に発信している。図8に示されるように、各DSTチップ230は、内部クロックの同期が取れている状態で該所定の信号を受信待機する(S13)。なお、ここでいう所定の信号とは、例えば上記画像信号であっても良く、或いは位置推定処理用のリファレンス信号であっても良い。   The capsule endoscope 100 periodically transmits a predetermined signal after being inserted into the body cavity of the patient 1. As shown in FIG. 8, each DST chip 230 waits to receive the predetermined signal in a state where the internal clock is synchronized (S13). The predetermined signal referred to here may be, for example, the image signal or a reference signal for position estimation processing.

各DSTチップ230は、カプセル型内視鏡100から該所定の信号を受信すると(S13:YES)、その受信タイミングと内部クロックとを比較して位相差を検出する。具体的には、DSTチップ230は内部クロックよりも高い別のクロックを生成し、当該クロックをカウントして受信タイミングと内部クロックとを比較し、その位相差検出を行う。次いで、検出された位相差の情報と自己のアドレスとを関連付けた信号を生成する(S14、なお、ここで生成された信号を「位相差信号」という)。各DSTチップ230は、生成した位相差信号を制御ユニット220に向けて伝送し(S15)、図8のチップ側位置推定処理をリターンする。   When each DST chip 230 receives the predetermined signal from the capsule endoscope 100 (S13: YES), each DST chip 230 compares the reception timing with an internal clock to detect a phase difference. Specifically, the DST chip 230 generates another clock higher than the internal clock, counts the clock, compares the reception timing with the internal clock, and detects the phase difference. Next, a signal in which the detected phase difference information is associated with its own address is generated (S14, the signal generated here is referred to as a “phase difference signal”). Each DST chip 230 transmits the generated phase difference signal to the control unit 220 (S15), and returns the chip side position estimation process of FIG.

図11は、各DSTチップ230で検出される位相差を説明するための図である。図11(a)、(b)、(c)にはそれぞれ、DSTチップ230A、230B、230Cの該所定の信号の受信電力と内部クロックとの関係が示される。図11において縦軸が振幅を示し、横軸が時間を示す。また、図11(a)、(b)、(c)の各々において上段が内部クロックを示し、下段が該所定の信号の受信電力を示す。   FIG. 11 is a diagram for explaining the phase difference detected by each DST chip 230. FIGS. 11A, 11B, and 11C show the relationship between the received power of the predetermined signal of the DST chips 230A, 230B, and 230C and the internal clock, respectively. In FIG. 11, the vertical axis indicates amplitude, and the horizontal axis indicates time. Further, in each of FIGS. 11A, 11B, and 11C, the upper stage indicates the internal clock, and the lower stage indicates the reception power of the predetermined signal.

図11に示されるように、上記位相差は、内部クロックの立ち上がりのタイミングと、該所定の信号の受信開始時の立ち上がりのタイミングとの位相の差である。DSTチップ230A、230B、230Cはそれぞれ、位相差pd、pd、pdを検出する。なお、内部クロックは、全てのDSTチップ230が時間的に同一の周期内に該所定の信号を受信するよう、その周期が十分に長く設定されている。 As shown in FIG. 11, the phase difference is a phase difference between the rising timing of the internal clock and the rising timing at the start of reception of the predetermined signal. The DST chips 230A, 230B, and 230C detect the phase differences pd a , pd b , and pd c , respectively. The internal clock has a sufficiently long period so that all the DST chips 230 receive the predetermined signal within the same period in time.

制御ユニット220は、1つの位相差信号を受信する毎に第二のカウンタ(不図示)を1インクリメントする。そして、図9に示されるように、上記カウンタを参照してn個以上の位相差信号を受信したか否か(すなわち上記カウンタのカウント値がn以上か否か)を所定のタイミング毎に判定する(S23)。なお、ここでの所定のタイミングは、同じDSTチップ230から位相差信号を複数回受信することのないように設定されたタイミングである。従って、nは、位相差信号の発信元のDSTチップ230の数と必ず一致する。   The control unit 220 increments a second counter (not shown) by 1 every time one phase difference signal is received. Then, as shown in FIG. 9, it is determined at every predetermined timing whether or not n or more phase difference signals are received with reference to the counter (that is, whether or not the count value of the counter is n or more). (S23). The predetermined timing here is a timing set so as not to receive the phase difference signal from the same DST chip 230 a plurality of times. Therefore, n always matches the number of DST chips 230 that are the source of the phase difference signal.

制御ユニット220は、受信した位相差信号がn個以上であると判定した場合には(S23:YES)、S24の位置算出処理を実行する。一方、受信した位相差信号がn個に満たないと判定した場合には(S23:NO)、図9のユニット側位置推定処理がエラーであると判断して(S25)、当該のユニット側位置推定処理をリターンする。なお、上記カウンタは、ユニット側位置推定処理がリターンされると「0」にリセットされる。また、上記nは、三次元の推定位置情報を得る場合には例えば「4」である。   If the control unit 220 determines that the received phase difference signals are n or more (S23: YES), the control unit 220 executes the position calculation process of S24. On the other hand, if it is determined that the number of received phase difference signals is less than n (S23: NO), it is determined that the unit side position estimation process in FIG. 9 is an error (S25), and the unit side position is determined. Return the estimation process. The counter is reset to “0” when the unit side position estimation process is returned. Also, n is “4”, for example, when obtaining three-dimensional estimated position information.

図12は、S24の位置算出処理を説明するための図である。S24の処理において制御ユニット220は、受信した各位相差信号に基づいてカプセル型内視鏡100の現在の推定位置を算出する。なお、実際の位置算出処理は三次元位置を算出するものであるが、図12では図6と同様に、二次元位置を説明する内容に留まる。図12を参照して、S24の位置算出処理について説明する。   FIG. 12 is a diagram for explaining the position calculation process of S24. In the process of S24, the control unit 220 calculates the current estimated position of the capsule endoscope 100 based on each received phase difference signal. Note that the actual position calculation processing calculates a three-dimensional position, but FIG. 12 is similar to FIG. 6 and only describes the two-dimensional position. With reference to FIG. 12, the position calculation process in S24 will be described.

S24の処理において制御ユニット220は、先ず、所定の条件を満たすDSTチップ230を基準チップに設定する。本実施形態では、DSTチップ230Aが基準チップとして設定されるものとする。なお、ここでいう所定の条件には、例えば規定のDSTチップ230であること、制御ユニット220に最初に受信された位相差信号に対応するDSTチップ230であること、受信強度が最も高いDSTチップ230であること等がある。なお、最後に挙げた条件の場合、例えば上記位相差信号に受信強度の情報を関連付ける必要がある。   In the process of S24, the control unit 220 first sets a DST chip 230 that satisfies a predetermined condition as a reference chip. In this embodiment, it is assumed that the DST chip 230A is set as the reference chip. The predetermined conditions here include, for example, the prescribed DST chip 230, the DST chip 230 corresponding to the phase difference signal first received by the control unit 220, and the DST chip having the highest reception intensity. 230. In the case of the last condition, for example, it is necessary to associate reception intensity information with the phase difference signal.

制御ユニット220は、基準チップ設定に次いで、基準チップと各DSTチップ230の位相差信号および座標情報に基づいてカプセル型内視鏡100が位置し得る仮想的な双曲線を求める。図12(a)に、DSTチップ230Aと230Bの位相差信号に基づいて得られる双曲線hを示す。図12(b)に、DSTチップ230Aと230Cの位相差信号に基づいて得られる双曲線hを示す。双曲線hは、点A、Bからの距離の差が一定となる点の軌跡である。また、双曲線hは、点A、Cからの距離の差が一定となる点の軌跡である。 After the reference chip setting, the control unit 220 obtains a virtual hyperbola in which the capsule endoscope 100 can be located based on the phase difference signal and coordinate information of the reference chip and each DST chip 230. In FIG. 12 (a), it shows a hyperbola h 1 obtained based on the phase difference signal DST chips 230A and 230B. Figure 12 (b), shows a hyperbola h 2 obtained on the basis of the phase difference signal DST chip 230A and 230C. The hyperbola h 1 is a locus of points where the difference in distance from the points A and B is constant. Further, hyperbola h 2 is the locus of points the point A, the difference in the distance from C is constant.

詳細には、制御ユニット220は、位相差pdとpdの差分(すなわちDSTチップ230Aにカプセル型内視鏡100からの電波が到来した時刻と、DSTチップ230Bに当該の電波が到来した時刻との差)を疑似距離に変換して、カプセル型内視鏡100からDSTチップ230Aまでの距離と、カプセル型内視鏡100からDSTチップ230Bまでの距離との差を算出する。次いで、DSTチップ230Aと230Bの座標情報および上記距離差に基づいて第一の関数、すなわち双曲線hを取得する。また、制御ユニット220は、DSTチップ230Aと230Cとに対しても同様の処理を行い、第二の関数すなわち双曲線hを取得する。 Specifically, the control unit 220 determines the difference between the phase differences pd a and pd b (that is, the time when the radio wave from the capsule endoscope 100 arrives at the DST chip 230A and the time when the radio wave arrives at the DST chip 230B. The difference between the distance from the capsule endoscope 100 to the DST chip 230A and the distance from the capsule endoscope 100 to the DST chip 230B is calculated. Next, a first function, that is, a hyperbola h 1 is acquired based on the coordinate information of the DST chips 230A and 230B and the distance difference. Further, the control unit 220, DST performs the same processing with respect to the chip 230A and 230C, to obtain a second function namely hyperbola h 2.

カプセル型内視鏡100は、双曲線h上に位置し、且つ双曲線h上にも位置する。すなわちカプセル型内視鏡100は、交点P’又はP’の何れかに位置する。ここで、通常、一方の交点の座標情報が患者1の体腔内に位置を示し、もう一方の交点の座標情報が患者1から明らかに離れた位置を示すものとなる。制御ユニット220は、カプセル型内視鏡100が患者1の体腔内に位置することから、後者の座標情報を除外する。そして、前者の座標情報をカプセル型内視鏡100の現在の推定位置情報として取得して、図9のユニット側位置推定処理をリターンする。 The capsule endoscope 100 is located on the hyperbola h 1 and also on the hyperbola h 2 . That is, the capsule endoscope 100 is located at either the intersection P ′ 1 or P ′ 2 . Here, normally, the coordinate information of one intersection point indicates a position in the body cavity of the patient 1, and the coordinate information of the other intersection point indicates a position clearly separated from the patient 1. Since the capsule endoscope 100 is located in the body cavity of the patient 1, the control unit 220 excludes the latter coordinate information. Then, the former coordinate information is acquired as the current estimated position information of the capsule endoscope 100, and the unit side position estimation process of FIG. 9 is returned.

制御ユニット220は、ユニット側位置推定処理で取得した推定位置情報を外部処理システム300に送信する。外部処理システム300は、受信した推定位置情報を用いて各種処理を実行する。   The control unit 220 transmits the estimated position information acquired in the unit side position estimation process to the external processing system 300. The external processing system 300 executes various processes using the received estimated position information.

なお、カプセル型内視鏡100の三次元の推定位置情報を取得するためには、DSTチップ230Aと更に別のDSTチップ230の双曲線を求めれば良い。この場合、制御ユニット220は、双曲線h、h、および更に得られる双曲線に基づいて、カプセル型内視鏡100の推定位置を三次元空間内の2点に絞り込むことができる。制御ユニット220は、ここでも患者1とは明らかに離れた交点の座標情報を切り捨てることにより、カプセル型内視鏡100の推定位置を一点に特定することができる。 In order to acquire the three-dimensional estimated position information of the capsule endoscope 100, a hyperbola of the DST chip 230A and another DST chip 230 may be obtained. In this case, the control unit 220 can narrow down the estimated position of the capsule endoscope 100 to two points in the three-dimensional space based on the hyperbola h 1 and h 2 and the further obtained hyperbola. Again, the control unit 220 can specify the estimated position of the capsule endoscope 100 as one point by discarding the coordinate information of the intersection that is clearly separated from the patient 1.

以上のように本実施形態においては、カプセル型内視鏡100と各DSTチップ230との疑似距離を算出するのに電波の伝搬時間を採用している。電波の伝搬速度は、媒体に対する依存性が比較的低い。従って、カプセル型内視鏡100からの発信信号が体内の如何なる場所を通過する場合であっても、カプセル型内視鏡100−DSTチップ230間の疑似距離と、伝搬時間との関係は比較的一定に保たれる。このため上記疑似距離の誤差が小さくなり、結果、カプセル型内視鏡100の位置を高い精度で推定することが可能となる。   As described above, in this embodiment, the propagation time of radio waves is used to calculate the pseudo distance between the capsule endoscope 100 and each DST chip 230. The propagation speed of radio waves has a relatively low dependence on the medium. Therefore, even if the transmission signal from the capsule endoscope 100 passes through any place in the body, the relationship between the pseudo distance between the capsule endoscope 100 and the DST chip 230 and the propagation time is relatively long. Kept constant. For this reason, the error of the pseudo distance is reduced, and as a result, the position of the capsule endoscope 100 can be estimated with high accuracy.

また、本実施形態においては、診断に先立って図7のチップ位置測定処理を実行する。これにより、上述したように、各DSTチップ230の高精度な位置情報を用いてカプセル型内視鏡100の位置推定処理を実行することができる。このため、カプセル型内視鏡100の位置をより高い精度で推定することが可能となる。   In the present embodiment, the chip position measurement process of FIG. 7 is executed prior to the diagnosis. Thereby, as described above, the position estimation process of the capsule endoscope 100 can be executed using the highly accurate position information of each DST chip 230. For this reason, the position of the capsule endoscope 100 can be estimated with higher accuracy.

以上が本発明の実施の形態である。本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。例えば図7のチップ位置測定処理の対象は、本実施形態のように全てのDSTチップ230でなくても良く、特定のDSTチップ230のみであっても良い。   The above is the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments and can be modified in various ranges. For example, the target of the chip position measurement process in FIG. 7 may not be all DST chips 230 as in the present embodiment, but may be only a specific DST chip 230.

図9のS23の処理における位相差信号の受信数が多ければ多いほど、より多くの双曲線を求めることができる。また、S24の処理において位置推定を算出するのに用いる双曲線が多ければ多いほど、疑似距離の誤差を低減させて高精度の推定位置を得ることが可能となる。従って、各DSTチップ230の受信状態が良好な場合は、全てのDSTチップ230の位相差信号を用いてカプセル型内視鏡100の推定位置情報を算出するようにしても良い。   As the number of received phase difference signals in the process of S23 in FIG. 9 increases, more hyperbolas can be obtained. Also, the more hyperbola used to calculate the position estimate in the process of S24, the more accurate the estimated position can be obtained by reducing the pseudorange error. Therefore, when the reception state of each DST chip 230 is good, the estimated position information of the capsule endoscope 100 may be calculated using the phase difference signals of all the DST chips 230.

また、図10ではクロック調整信号と各内部クロックの周波数が同一であるが、クロック調整信号の周波数はこれに限定されない。クロック調整信号の周波数は、一周期が全DSTチップ230中の最も長い遅延時間(最も大きな遅延量)よりも長い周波数であれば良い。   In FIG. 10, the frequency of the clock adjustment signal and each internal clock are the same, but the frequency of the clock adjustment signal is not limited to this. The frequency of the clock adjustment signal may be a frequency whose one cycle is longer than the longest delay time (largest delay amount) in all the DST chips 230.

本発明の実施の形態の内視鏡システムの構成を示したブロック図である。It is a block diagram showing composition of an endoscope system of an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態のカプセル型内視鏡の構成を示したブロック図である。It is a block diagram showing composition of a capsule type endoscope of an embodiment of the invention. 図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 本発明の実施の形態のDSTチップの構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the DST chip | tip of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の制御ユニットの構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the control unit of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態において制御ユニットが実行するチップ位置測定処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the chip position measurement process which a control unit performs in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態において制御ユニットが実行するチップ位置測定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the chip | tip position measurement process which a control unit performs in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態においてDSTチップが実行するチップ側位置推定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the chip | tip side position estimation process which a DST chip | tip performs in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態において制御ユニットが実行するユニット側位置推定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the unit side position estimation process which a control unit performs in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のクロック調整信号と、各DSTチップの内部クロックとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the clock adjustment signal of embodiment of this invention, and the internal clock of each DST chip. 本発明の実施の形態のDSTチップで検出される位相差を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the phase difference detected with the DST chip | tip of embodiment of this invention. 図9のS24の位置算出処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position calculation process of S24 of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100 カプセル型内視鏡
200 アンテナ付きジャケット
230 DSTチップ
300 外部処理システム
100 Capsule type endoscope 200 Jacket 230 with antenna DST chip 300 External processing system

Claims (11)

外部機器と無線通信可能な素子が複数実装されており、前記素子の各々と通信可能な制御部を備える通信機能付き着衣において、
前記素子は、
自己の識別情報を保持した識別情報保持手段と、
該外部機器から発信された発信信号を受信する外部信号受信手段と、
該発信信号を受信したタイミングを検知し、該検知されたタイミングに基づいたタイミング信号を生成する信号生成手段と、
該生成されたタイミング信号に該識別情報を関連付けて前記制御部に送信する送信手段と、を有し、
前記制御部は、
各前記素子の位置情報を該識別情報に関連付けて保持する位置情報保持手段と、
前記素子の各々から送信されたタイミング信号を受信する受信手段と、
前記位置情報保持手段から、該受信したタイミング信号に関連付けられた該識別情報に基づいて送信元素子の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
該受信されたタイミング信号の各々と、当該の各タイミング信号に対応する該位置情報に基づいて、該外部機器の位置情報を算出する位置算出手段と、を有すること、を特徴とする通信機能付き着衣。
A plurality of elements capable of wireless communication with an external device are mounted, and in a clothing with a communication function including a control unit capable of communicating with each of the elements,
The element is
Identification information holding means for holding the identification information of the self,
External signal receiving means for receiving a transmission signal transmitted from the external device;
Signal generating means for detecting the timing of receiving the transmission signal and generating a timing signal based on the detected timing;
Transmission means for associating the identification information with the generated timing signal and transmitting it to the control unit,
The controller is
Position information holding means for holding the position information of each of the elements in association with the identification information;
Receiving means for receiving timing signals transmitted from each of the elements;
Position information acquisition means for acquiring position information of a transmission source element based on the identification information associated with the received timing signal from the position information holding means;
With a communication function, comprising: each of the received timing signals; and position calculation means for calculating position information of the external device based on the position information corresponding to each of the timing signals. Clothing.
前記信号生成手段は、該検知されたタイミングと所定のタイミングとの時間差を検出し、該検出結果に基づいてタイミング信号を生成すること、を特徴とする請求項1に記載の通信機能付き着衣。   The clothing with a communication function according to claim 1, wherein the signal generation unit detects a time difference between the detected timing and a predetermined timing, and generates a timing signal based on the detection result. 該所定のタイミングは、前記素子の内部クロックの立ち上がりのタイミングであること、を特徴とする請求項2に記載の通信機能付き着衣。   The clothing with a communication function according to claim 2, wherein the predetermined timing is a rising timing of an internal clock of the element. 前記制御部は前記素子の各々に所定の信号を配信し、
前記素子の内部クロックが前記制御部からの該所定の信号に基づいて補正され、全ての前記素子の該内部クロックが同期した状態になること、を特徴とする請求項3に記載の通信機能付き着衣。
The control unit distributes a predetermined signal to each of the elements,
4. The communication function according to claim 3, wherein an internal clock of the element is corrected based on the predetermined signal from the control unit, and the internal clocks of all the elements are synchronized. Clothing.
前記制御部は、所定の条件を満たす素子を基準素子として設定する基準設定手段を更に備え、
前記位置算出手段は、
前記基準素子のタイミング信号と他の前記素子のタイミング信号の各々とにおける該発信信号の受信タイミングの位相差を算出し、
該算出された位相差に基づいて該外部機器に対する前記基準素子と前記他の素子の各々との疑似距離差を算出し、
該算出された疑似距離差の各々と、前記位置情報保持手段に保持された位置情報の各々を用いて該外部機器の位置情報を算出すること、を特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の通信機能付き着衣。
The control unit further includes reference setting means for setting an element satisfying a predetermined condition as a reference element,
The position calculating means includes
Calculating the phase difference of the reception timing of the transmission signal between the timing signal of the reference element and each of the timing signals of the other elements;
Calculate a pseudo-range difference between the reference element and each of the other elements with respect to the external device based on the calculated phase difference,
5. The position information of the external device is calculated using each of the calculated pseudo distance differences and each of the position information held in the position information holding means. Clothing with a communication function as described in any one.
前記素子および前記制御部は信号伝送可能なシート上に実装され、各前記素子間および各前記素子と前記制御部との通信は2D−DSTのアルゴリズムに基づいて実施されること、を特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の通信機能付き着衣。   The element and the control unit are mounted on a sheet capable of signal transmission, and communication between each element and between each element and the control unit is performed based on a 2D-DST algorithm. The clothing with a communication function in any one of Claims 1-5. 前記位置算出手段は、前記受信手段に受信された該タイミング信号が所定数以上であるときには該外部機器の位置情報を算出し、当該タイミング信号が該所定数に満たないときにはエラーと判断して該外部機器の位置情報を算出しないこと、を特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の通信機能付き着衣。   The position calculating means calculates position information of the external device when the timing signal received by the receiving means is equal to or greater than a predetermined number, and determines that an error occurs when the timing signal is less than the predetermined number. The position information of an external device is not calculated, The clothing with a communication function in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 前記素子の各々の位置を測定する位置測定手段を更に備え、
前記位置情報保持手段は、該測定された位置の情報を各前記素子の該識別情報に関連付けて保持すること、を特徴とする請求項1から請求項7の何れかに記載の通信機能付き着衣。
Further comprising position measuring means for measuring the position of each of the elements;
The clothing with a communication function according to any one of claims 1 to 7, wherein the position information holding unit holds the information on the measured position in association with the identification information of each of the elements. .
患者の体腔内に投入され、該患者の体内の情報を無線で発信するカプセル型内視鏡と、
請求項1から請求項8の何れかに記載の通信機能付き着衣であって、前記素子により前記カプセル型内視鏡と無線通信する通信機能付き着衣と、を備えたこと、を特徴とする内視鏡システム。
A capsule endoscope that is inserted into a patient's body cavity and wirelessly transmits information in the patient's body; and
9. A garment with a communication function according to claim 1, further comprising a garment with a communication function that wirelessly communicates with the capsule endoscope by the element. Endoscopic system.
前記カプセル型内視鏡は、該体腔内を撮像して画像信号を生成する画像信号生成手段を有し、該画像信号を無線で発信し、
前記信号生成手段は、該画像信号を受信するタイミングを検知すること、を特徴とする請求項9に記載の内視鏡システム。
The capsule endoscope has an image signal generation means for imaging the inside of the body cavity and generating an image signal, and transmits the image signal wirelessly,
The endoscope system according to claim 9, wherein the signal generation unit detects timing of receiving the image signal.
カプセル型内視鏡と無線通信可能な素子が複数実装された着衣を用いて、患者の体腔内に投入されたカプセル型内視鏡の位置を推定する位置推定方法において、
規定位置に設置されたカプセル型内視鏡の送信電力をモニタして第一の信号を発信するタイミングと、前記素子の各々の受信電力をモニタして前記素子の各々において該第一の信号が受信されるタイミングとを検知するタイミング検知ステップと、
該検知結果に基づいて該規定位置と前記素子の各々との疑似距離を算出する疑似距離算出ステップと、
該算出された疑似距離に基づいて前記素子の各々の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
該体腔内に投入されたカプセル型内視鏡から前記素子の各々が第二の信号を受信してその受信タイミングを検知する受信タイミング検知ステップと、
該検知された受信タイミングに関する情報を収集するタイミング情報収集ステップと、
該収集された受信タイミングに関する情報と各前記素子の位置情報に基づいて、カプセル型内視鏡の位置情報を算出する位置算出ステップと、を含む、位置推定方法。
In a position estimation method for estimating the position of a capsule endoscope placed in a body cavity of a patient, using a garment in which a plurality of elements capable of wireless communication with the capsule endoscope are mounted,
The timing at which the first signal is transmitted by monitoring the transmission power of the capsule endoscope installed at the specified position, and the reception power of each of the elements is monitored, and the first signal is received at each of the elements. A timing detection step for detecting the received timing;
A pseudo distance calculating step for calculating a pseudo distance between the specified position and each of the elements based on the detection result;
A position information acquisition step of acquiring position information of each of the elements based on the calculated pseudo distance;
A reception timing detection step in which each of the elements receives a second signal from the capsule endoscope placed in the body cavity and detects the reception timing;
A timing information collecting step for collecting information on the detected reception timing;
A position estimation method comprising: a position calculation step of calculating position information of the capsule endoscope based on the collected information regarding reception timing and position information of each of the elements.
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